ما هي مكونات الجسم الخارجي للمفاعل النووي، وما هي وظيفته؟

1 إجابة واحدة

المفاعل النووي هو منشأة ضخمة مصنوعة لإنتاج الطاقة النووية من خلال عمليات الإنشطار النووي لتُستخدم في إنتاج الطاقة الكهربائية والنظائر المشعة وغيرها، ويتكون المفاعل النووي بشكلٍ عام  من الخارج من الحديد الصلب لمنع الغازات والسوائل أن تتسرب إلى خارج البناء والتسبب بضرر، بالإضافة لدرع واقٍ لمنع خروج الإشعاعات إلى الخارج أيضاً، فهو منشأة محصنة جداً وذلك بسبب خطورة الانبعاثات داخلها، فهي تتكون من:

  • النواة (قلب المفاعل):  يحوي وقود نووي (كالبروتونيوم أو اليورانيوم )، وسائل التحكم(المهدئ) مهدئ النيوترونات المنطلقة أثناء عملية الإنشطار، بالإضافة لواقي من الإشعاع، قضبان التحكم( البورون أو الكادميوم) التي تعمل على امتصاص النيوترونات وإيقاف التفاعل، ويتم أيضاً إنتاج الحرارة داخله، كما يمكن أن تتضمن النواة مئات الآلاف من الرؤوس النووية الصغيرة كوقود.
  • المبرد: هو المادة التي تمر عبر النواة، وتنقل الحرارة من الوقود النووي إلى التوربينات، أما التوربين فهو الذي ينقل الحرارة من المبرد إلى الكهرباء.
  • أبراج تبريد: تستخدم لتفريغ الحرارة الزائدة والتي لا يمكن تحويلها إلى طاقةٍ بسبب قوانين الديناميكا الحرارية.

حيث يتم داخل المفاعل تسخين الماء بالحرارة الناتجة عن الإنشطار النووي للذرات الثقيلة، لتطلق الذرات المنشطرة كمية كبيرة من الطاقة، ويتحول الماء لبخار ذي ضغط عال ويتم تمريره عبر توربينات تحول طاقته الحرارية إلى حركية ومن ثم إلى طاقة كهربائية عبر المولدات الخاصة، ويتم ترتيب قضبان اليورانيوم في حزم بجانب بعضها البعض لتكوّن بهذا قضبان الوقود.

إيجابيات المفاعل النووي

  1. تكاليفه منخفضة نسبياً: إن تكاليف الإنشاء الأولية لمحطات الطاقة النووية كبيرة، وعلاوة على ذلك، عندما تم بناء محطات الطاقة لأول مرة، تبقى تكاليف تخصيب ومعالجة الوقود النووي (مثل اليورانيوم)، والتحكم في النفايات النووية والتخلص منها ، بالإضافة إلى صيانة المحطة. والسبب في ذلك هو أن المزايا هي أن الطاقة النووية تنافسية من حيث التكلفة، فإن توليد الكهرباء في المفاعلات النووية أرخص من الكهرباء المولدة من النفط والغاز والفحم.
  2. تلوثها منخفض: الآثار البيئية للطاقة النووية خفيفة نسبياً مقارنة بغيرها، ومع ذلك، فإن النفايات النووية هي ضارة محتملة للبشر والبيئة.
  3.  كثافة عالية للطاقة: تشير التقديرات إلى أن كمية الطاقة المنبعثة في تفاعل الانشطار النووي أكبر بعشرة ملايين مرة من الكمية المنبعثة في حرق ذرة الوقود الأحفوري (مثل النفط والغاز). لذلك، فإن كمية الوقود المطلوبة في محطة الطاقة النووية أصغر بكثير مقارنة بأنواع أخرى من محطات الطاقة.

سلبيات الطاقة النووية

  1. الخوف من وقوع حوادث: يمكن أن تشكل النفايات المشعة تهديدًا للبيئة وهي خطرة على البشر. كحادثة تشيرنوبيل، حيث يمكن حتى الآن رؤية الآثار الضارة للإشعاع النووي على البشر.
  2. النفايات المشعة: تطلق محطات الطاقة النووية كميات ضئيلة من ثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي، ومع ذلك، فإن العمليات في سلسلة الوقود النووي مثل التعدين والتخصيب وإدارة النفايات تؤدي لتلوث الهواء بالنفايات المشعة.

هناك العديد من الحجج المؤيدة والمعارضة للطاقة النووية، وبشكل عام فإن مستقبل الطاقة النووية يبدو واعدًا، فمع وجود أجيال جديدة من المفاعلات، واختراقات رئيسية محتملة مثل الاندماج النووي، فإن الطرق التي نستخدمها لتسخير الطاقة النووية ستتحسن في السنوات القادمة.

أكمل القراءة

هل لديك إجابة على "ما هي مكونات الجسم الخارجي للمفاعل النووي، وما هي وظيفته؟"؟