DraghiciElena-Energia+Nucleara

[|Turn ads off - 5/month] ENERGIA NUCLEARA

Vreme de decenii, radiaţiile ionizate au constituit doar o curiozitate de laborator, cunoscută numai câtorva iniţiaţi. Descoperirea radioactivităţii artificiale şi apoi aceea a fisiunii uraniului au dat un puternic imbold cercetărilor de fizică nucleară.Construirea reactoarelor nucleare şi posibilitatea de a utiliza aceste instalaţii pentru a produce energie electrică în cantitate mare, au transferat apoi problema cercetării radiaţiilor, şi odată cu aceasta şi problema protecţie contra radiaţiilor, în plin domeniu. Energia electrică se produce la scară industrială în instalaţii numite centrale electrice. În funcţie de tipul de energie transformată în energie electrică, cele mai importante pot fi: termocentrale - în care se transformă energie termică, rezultată prin arderea combustibililor;hidrocentrale - în care se transformă energia potenţială a apei;nuclearo-electrice - în care se transformă energia rezultată din reacţiile nucleare. Energia necesară în aceste centrale se obţine în urma reacţiilor nucleare. O **centrală termoelectrică**, sau **termocentrală** este o centrală electrică care produce curent electric pe baza conversiei energiei termice obţinută prin arderea combustibillilor. Curentul electric este produs de generatoare electrice antrenate de turbine cu abur, turbine cu gaze, sau, mai rar, cu motoare cu ardere internă.Drept combustibili se folosesc combustibilii solizi (cărbune, deşeuri sau biomasă), lichizi (păcură) sau gazoşi (gaz natural).Uneori sunt considerate termocentrale şi cele care transformă energia termică provenită din alte surse, cum ar fi energia nucleară, solară sau geotermală, însă construcţia acestora diferă întrucâtva de cea a centralelor care se bazează pe ardere. Printr-un baraj de acumulare a apei pe cursul unui rau unde poate fi prezentă şi o cascadă se realizează acumularea unei energii potenţiale, trasformată în energie cinetică prin rotirea turbinei hidrocentralei. Această mişcare de rotaţie va fi transmisă mai departe printr-un angrenaj de roţi dinţate generatorului de curent electric, care prin rotirea rotorului generatorului într-un câmp magnetic, va transforma energia mecanică în energie electrică. Centrala NUCLEARO-ELECTRICA este un ansamblu de instalaţii şi construcţii reunite în scopul producerii energiei electrice pe baza folosirii energiei nucleare.Obţinerea energiei nucleare se bazează pe reacţia de fisiune (descompunere) nucleară în lanţ. Instalaţia care asigură condiţiile de obţinere şi menţinere a reacţiei în lanţ este reactorul nuclear. În principiu, reactorul se compune dintr-o parte centrală numită zonă activă, în care are loc reacţia de fisiune şi se dezvoltă căldura de reacţie.
 * Hidrocentrala** este o centrală electrică folosită pentru a transforma //energia mecanica// produsă de apă în //energie electrică//.

REACTIILE NUCLEARE sunt transformările suferite de nucleele atomilor unor substanţe, când sunt bombardate cu particule alfa, beta şi neutroni.Dacă energia de reacţie Q mai mica decat 0, avem reacţii endoenergetice, care se petrec numai cu absorbţia unei părţi din energia cinetică a particulelor incidente,dacă energia de reacţie Q mai mare decat 0, avem reacţii exoenergetice, în care se eliberează energie nucleară sub formă de energie cinetică, se mai numesc şi reacţii exoterme, deoarece se eliberează energie şi sub formă de căldură. Într-o reacţie nucleară numărul de nucleoni care intră în reacţie, este egal cu numărul de nucleoni rezultaţi din reacţie. Energia nucleara nu lasa multe deseuri in urma, insa cele pe care le lasa pot afecta sanatatea oamenilor si nu dispar cu usurinta. Deseurile rezultate in urma folosirii uraniului bunaoara raman radioactive mii de ani si trebuie tinute departe de oameni pe toata aceasta perioada. Facilitatile de stocare nu sunt suficiente in inteaga lume si pun o serie de probleme la nivelul sigurantei (fie in timpul transportului catre acestea, fie in cazul aparitiei unor fisuri). Am putea spune fara sa gresim prea mult ca sub aspect energetic am fost “sclavii Soarelui” si nu este de mirare ca popoarele din antichitate au facut din Soare unul dintre principalii zei ai religiilor primitive. Una dintre problemele principale,de a carei solutionare depinde dezvoltarea civilizatiei noastre, problema care a revenit pe I plan al preocuparilor din ultimii ani, este asigurarea cu energia necesara dezvoltarii activitatilor de baza care conditioneaza evolutia progresiva a nivelului de trai al populatiei globului terestru.Cantitatea de energie consumata de omenire a crescut , din epoca primitiva pana acum , de 2,5 milioane de ori.Este evident ca o astfel de crestere,nu poate sa nu conduca la o problema a energiei necesare pentru dezvoltarea viitoare a omeniri. Obtinerea energiei nucleare este conditionata de prezenta radiatiilor radioactive. Radioactivitatea se prezinta ca un fenomen la care participa nucleele atomilor instabili care se dezintegreaza emitand particule sau radiatii.Razele pot fi blocate de o foaie de aluminiu.Putem directiona acest tip de radiatie si asupra altor atomi,asa cum am bombarda o tinta cu proiectile.Particulele radioactive sunt proiectate cu putere asupra nucleelor tinta.Provocand aceste radiatii fizicienii au posibilitatea de a studia structura atomilor in instalatii numite acceleratoare.Atunci cand bombardam cu raze alfa anumiti atomi care nu sunt radioactivi. Acest fenomen se numeste radioactivitate artificiala. Romanii au o atitudine pozitiva fata de producerea energiei nucleare, sesizand posibilitatea de a avea energie ieftina si de a reduce producerea de gaze cu efect de sera, potrivit rezultatelor unui sondaj la nivel national.Peste doua treimi din cetatenii Romaniei (68%), fata de doar 55% in 2006, au o atitudine pozitiva fata de producerea energiei electrice pe cale nucleara, principala motivatie a acestei atitudini constand in pretul redus al acestui tip de energie (60% dintre respondenti au ales aceasta motivatie), se arata intr-un sondaj de opinie realizat la nivel national de Agentia Nationala pentru Deseuri Radioactive (ANDRAD) in perioada 20-30 septembrie. Energia nucleara prezinta numeroase avantaje.Este curata in timpul folosirii si nu polueaza atmosfera.Din pacate exista si cateva dezavantaje.Centralele nucleare sunt foarte scumpe.Produc deseuri radioactive care trebuie sa fie depozitate sute de ani inainte de a deveni inofensive.Un accident nuclear, ca cel produs in1986 la centrala nucleara de la Cernobal, in Ucraina, poate polua zone intinse si poate produce imbolnavirea sau chiar moartea a sute de persoane.Producerea de energie electrică cu ajutorul fuziunii nucleare-partea principală a unei centrale nucleare este reactorul nuclear în "inima" caruia este "ars" combustibilul. Energia rezultată în urma reacţiilor nucleare este convertibilă în energie termică. Aceasta este preluată de un sistem de răcire şi transmisă în afara reactorului,cu ajutorul unui vaporizator. Vaporii produşi pun în miscare turbina, care antrenează un generator electric. În funcţionarea unei centrale nucleare există numeroase pierderi energetice, cele mai semnificative fiind următoarele cauze: - agentul de racire nu cedează toată energia termică apei din vaporizator; - vaporii nu cedează turbinei decât o mica parte din energia primită. Aceste pirderi de energie fac ca randamentul unei centrale nucleare să fie relativ mic faţă de randamentul unei hidrocentrale, şi totuşi exista o serie de avantaje a centralelor nucleare: - Într-un an o centrală nucleară produce, de obicei, mai multă energie electrică decât o hidrocentrală; - preţul de producere a energiei electrice în centralale nucleare este mai redus decât în termocentrale; - puterea este constantă faţă de cea a hidrocentralei în care puterea produsă depinde de nivelul apei din lacul de acumulare; - volumul rezidurilor este mult mai redus faţă de cel al termocentralelor; Combustibilul introdus în reactor are forma unor pilule compactate sub forma de bare. Între barele de combustibil sunt introduse şi bare de control. Pentru menţinerea reacţiei în lanţ, în unele tipuri de reactoare,neutronii emişi în reacţiile de fuziune trebuie încetiniţi.Frănarea neutronilor se realizează într-un numit moderator.Majoritatea reactoarelor folosesc ca moderator apa grea. În timpul frânării neutronilor are loc un transfer de energie de la aceştia la modrerator,temperatura moderatorului şi a combustibilului mărindu-se.Pentru transferul căldurii în afara reactorului şi menţinerea constantă a temperaturii în reactor,în limite acceptabile,se foloseşte un agent de răcire.La unele tipuri de reactoere,moderatorul şi agentul de racire sunt unul şi acelasi,lichid.  Întregul amsamblu este închis într-o incintă etanşă, care izolează conţinutul reactorului de mediu inconjurător ;  După incărcarea cu combustibil, reactorul asigură furnizerea de energie pe o perioadă de 2 pâna la 3 ani. Controlul reactoarelor nucleare se face compiuterizat;  Centralele nucleare au între 1 si 8 reactoare (unităţi) fiecarecu o putere iniţială de cel puţin 600;  De exemplu centrala de la Cernavodă produce, cu un singur reactor 10% din totalul de energiei electrice produse în România În prezent funcţionează unităţile I şi II, ce produc împreună circa 18% din consumul de energie electrică al ţării. Reactoarele nucleare de la Cernavodă utilizează tehnologia canadiană cunoscută sub acronimul CANDU.Apa grea, folosită drept moderator, este produsa la ROMAG Drobeta-Turnu Severin.In mod cu totul exceptional, cand nivelul Dunării scade mult, iar apa de racire nu mai poate fi pompata in instalatile de racire, reactoarele trebuie oprite. Acest lucru s-a întâmplat de exemplu în august-septembrie 2003, când centrala a fost oprită timp de trei săptămâni.
 * La nivel microscopic, energia nucleară este energia asociată forţelor de coeziune a nucleonilor dată de //interacţiunea tare// a protonilor şi neutronilor din nucleele atomice.
 * La nivel macroscopic prin //energie nucleară// se înţelege energia eliberată prin reacţiile de fuziune nucleară din stele şi din bombele cu hidrogen, respectiv cea eliberată prin fisiune nucleară în bombele atomice şi în aplicaţiile civile (centrale nucleare).
 * Radioactivitatea** (lat. //radius = rază, radiaţie//) este un fenomen rezultat din **dezintegrarea radioactivă** a atomilor sau, mai bine zis, a nucleelor acestora, este procesul prin care nucleul unui atom se transformă spontan în altă specie de nucleu atomic.O specie de atomi - un izotop - care pot suferi dezintegrare radioactivă se numeşte **izotop radioactiv**. Radioactivitatea depinde fundamental de numărul de neutroni din nucleu, izotopii aceluiaşi element chimic comportându-se în general foarte diferit.
 * Centrala Nucleară de la** Cernavodă este unica din Romania.

INFORMATII TEHNICE Sistemul Nuclear CANDU Reactorul este format dintr-un rezervor cilindric orizontal de dimensiuni mari care contine apa grea ca moderator. Acest rezervor este strabatut de 380 tuburi orizontale, numite canale de combustibil ce contin combustibil de uraniu natural si apa grea sub presiune, aflata la temperatura ridicata, folosita ca agent de racire. Agentul de racire este pompat prin canalele de combustibil, racind combustibilul si apoi, prin generatoarele de abur unde caldura este trasferata apei (usoare) pentru producerea aburului. Aburul este trimis la turbo - generator pentru a produce energie electrica intr-un mod conventional. Calandria este sustinuta de protectii de capat intre zona activa a reactorului si zona de functionare a masinii de incarcat combustibil.Reactorul este incarcat cu uraniu natural sub forma de pastile de bioxid de uraniu.Treizeci de pastile puse cap la cap sint continute intr-o teaca din aliaj de zirconiu (Zircaloy) formind un element combustibil.Treizeci si sapte de asemenea elemente sint asamblate intr-un fascicul de combustibil care cintareste 23,7 kg.Fiecare canal de combustibil contine doisprezece fascicule de combustibil. Sistemul de Reglare al Reactorului -Acest sistem controleaza puterea reactorului in limitele specifice si asigura ca sint indeplinite cerintele centralei; de asemenea monitoreaza distributia puterii in zona activa pentru a optimiza puterea pe fascicul si pe canal conform specificatiilor de proiect. Bibliografie : [] [] [] []