Kernkraftwerk

Ein Kernkraftwerk (NPP) ist ein Thermalkraftwerk, in dem die Hitzequelle ein oder mehr Kernreaktoren ist. Als in einem herkömmlichen Thermalkraftwerk wird die Hitze verwendet, um Dampf zu erzeugen, der eine Dampfturbine steuert, die mit einem Generator verbunden ist, der Elektrizität erzeugt. Bezüglich am 2. Februar 2012 gab es 439 Kernkraftwerke in der Operation durch die Welt.

Wie man

gewöhnlich betrachtet, sind Kernkraftwerke Grundlast-Stationen, denen am besten der unveränderlichen Macht-Produktion angepasst wird.

Geschichte

:For mehr Geschichte, sieh Kernreaktoren, Kernkraft und Atomspaltung.

Elektrizität wurde durch einen Kernreaktoren zum ersten Mal jemals am 20. Dezember 1951 an der EBR-I experimentellen Station in der Nähe von Arco, Idaho in den Vereinigten Staaten erzeugt. Am 27. Juni 1954 hat das erste Kernkraftwerk in der Welt, um Elektrizität für einen Macht-Bratrost zu erzeugen, Operationen an Obninsk, die UDSSR angefangen. Das erste kommerzielle Skala-Kraftwerk in der Welt, der Saal von Calder in England hat sich im Oktober 17, 1956 geöffnet.

Systeme

:This-Abteilung ist kürzlich aus der deutschen Wikipedia übersetzt worden.

Die Konvertierung zur elektrischen Energie findet indirekt, als in herkömmlichen Thermalkraftwerken statt. Die Hitze wird durch die Spaltung in einem Kernreaktoren (ein leichter Wasserreaktor) erzeugt. Direkt oder indirekt wird Wasserdampf (Dampf) erzeugt. Der unter Druck gesetzte Dampf wird dann gewöhnlich zu einer Mehrstufendampfturbine gefüttert. Dampfturbinen in Westkernkraftwerken sind unter den größten Dampfturbinen jemals. Nachdem die Dampfturbine ausgebreitet und teilweise den Dampf kondensiert hat, wird der restliche Dampf in einem Kondensator kondensiert. Der Kondensator ist ein Hitzeex-Wechsler, der mit der sekundären Seite wie ein Fluss oder ein Kühlturm verbunden wird. Das Wasser wird dann zurück in den Kernreaktoren gepumpt, und der Zyklus beginnt wieder. Der Wasserdampf-Zyklus entspricht dem Zyklus von Rankine.

Kernreaktoren

Ein Kernreaktor ist ein Gerät, um eine anhaltende Kernkettenreaktion zu beginnen und zu kontrollieren. Der grösste Teil der üblichen Anwendung von Kernreaktoren ist für die Generation der elektrischen Energie und für den Antrieb von Schiffen.

Der Kernreaktor ist das Herz des Werks. In seinem Hauptteil wird die Hitze des Reaktorkerns durch die kontrollierte Atomspaltung erzeugt. Mit dieser Hitze wird ein Kühlmittel geheizt, weil es durch den Reaktor gepumpt wird und dadurch die Energie vom Reaktor entfernt. Die Hitze von der Atomspaltung wird verwendet, um Dampf zu erheben, der Turbinen, der der Reihe nach Mächte entweder die Propeller des Schiffs oder elektrische Generatoren durchbohrt.

Da Atomspaltung Radioaktivität schafft, wird der Reaktorkern durch ein Schutzschild umgeben. Diese Eindämmung absorbiert Radiation und hält radioaktives Material davon ab, in die Umgebung veröffentlicht zu werden. Außerdem werden viele Reaktoren mit einer Kuppel des Betons ausgestattet, um den Reaktor gegen Außeneinflüsse zu schützen.

In Kernkraftwerken werden verschiedene Typen von Reaktoren, Kernbrennstoff, und kühl werdenden Stromkreisen und Vorsitzenden manchmal verwendet.

Dampfturbine

Der Gegenstand der Dampfturbine ist, die Hitze umzuwandeln, die im Dampf in die mechanische Energie enthalten ist. Das Motorhaus mit der Dampfturbine wird gewöhnlich vom Hauptreaktorgebäude strukturell getrennt. Es wird ausgerichtet, um Schutt an der Zerstörung einer Turbine in der Operation davon zu verhindern, zum Reaktor zu fliegen.

Im Fall von einem unter Druck gesetzten Wasserreaktor hat sich die Dampfturbine hermetisch vom Kernsystem getrennt. Um eine Leckstelle im Dampfgenerator und so zu entdecken, ist der Durchgang von radioaktivem Wasser in einer frühen Bühne der Ausgang-Dampf des Dampfgenerators hat einen Tätigkeitsmeter bestiegen. Im Gegensatz haben Reaktoren des kochenden Wassers und die Dampfturbine mit radioaktivem Wasser gegolten und deshalb ein Teil des Kontrollgebiets von  das Kernkraftwerk.

Generator

Der Generator wandelt kinetische Energie um, die durch die Turbine in die elektrische Energie geliefert ist. Niedriger Pol AC gleichzeitige Generatoren der hohen steuerpflichtigen Macht wird verwendet.

Kühlsystem

Ein Kühlsystem entfernt Hitze vom Reaktorkern und transportiert es zu einem anderen Gebiet des Werks, wo die Thermalenergie angespannt werden kann, um Elektrizität zu erzeugen oder andere nützliche Arbeit zu tun. Normalerweise wird das heiße Kühlmittel als eine Hitzequelle für einen Boiler verwendet, und der unter Druck gesetzte Dampf von diesem Boiler treibt eine oder mehr Dampfturbine gesteuerte elektrische Generatoren an.

Sicherheitsklappen

Im Falle eines Notfalls können zwei unabhängige Sicherheitsklappen verwendet werden, um Pfeifen davon abzuhalten, zu platzen oder der Reaktor vom Explodieren. Die Klappen werden entworfen, so dass sie alle gelieferten Durchflüsse mit wenig Zunahme im Druck ableiten können. Im Fall vom BWR wird der Dampf in den Kondensatraum geleitet und verdichtet sich dort. Die Räume auf einem Hitzeex-Wechsler werden mit dem kühl werdenden Zwischenstromkreis verbunden.

Pumpe von Feedwater

Der Wasserspiegel im Dampfgenerator und Kernreaktoren wird mit dem feedwater System kontrolliert. Die Feedwater-Pumpe hat die Aufgabe, das Wasser vom Kondensatsystem zu nehmen, den Druck vergrößernd und es in irgendeinen die Dampfgeneratoren (Unter Druck gesetzter Wasserreaktor) oder direkt in den Reaktorbehälter (Reaktor des Kochenden Wassers) zwingend.

Notmacht-Versorgung

Der Notmacht-Bedarf eines Kernkraftwerks wird durch mehrere Schichten der Überfülle, wie Dieselgeneratoren, Gasturbinengeneratoren und Batteriepuffer aufgebaut. Die Batterieunterstützung stellt ununterbrochene Kopplung der Diesel/Benzins Turbineneinheiten zum Macht-Versorgungsnetz zur Verfügung. Nötigenfalls erlaubt die Notmacht-Versorgung den des Kernreaktoren geschlossenen Safe. Weniger wichtige Hilfssysteme solcher als, zum Beispiel, wird die Hitzenachforschung von Rohrleitungen durch diese nicht geliefert unterstützen USV. Die Mehrheit der erforderlichen Macht wird verwendet, um die Speisepumpen in der Ordnung zu liefern, kühlen Reaktor ab und entfernen die Zerfall-Hitze, nachdem geschlossen.

Leute in einem Kernkraftwerk

Kernkraftwerke stellen normalerweise gerade weniger als eintausend Menschen pro Reaktor (einschließlich Wächter und Ingenieure an, die mit dem Werk vereinigt sind, aber vielleicht anderswohin arbeitend).

In den Vereinigten Staaten und Kanada werden Arbeiter abgesehen vom Management, Fachmann (wie Ingenieure) und Sicherheitspersonal wahrscheinlich Mitglieder entweder der Internationalen Bruderschaft von Elektrischen Arbeitern (IBEW) oder der Dienstprogramm-Arbeiter-Vereinigung Amerikas (UWUA) oder einen des verschiedenen Handels und der Gewerkschaften sein, die Maschinisten, Arbeiter, Kesselschmiede, Mühlenbauern, Eisenarbeiter (usw.) vertreten.

Volkswirtschaft

Die Volkswirtschaft von neuen Kernkraftwerken ist ein umstrittenes Thema und Milliardendollarinvestitionsfahrt auf der Wahl einer Energiequelle. Kernkraftwerke haben normalerweise hohe Kapitalkosten, aber niedrige direkte Kraftstoffkosten (mit vielen der Kosten von Kraftstoffförderung, Verarbeitung, Gebrauch und langfristiger Lagerung offen gelegt). Deshalb ist der Vergleich mit anderen Energieerzeugungsmethoden von Annahmen über Bauzeitskalen und Kapitalfinanzierung für Kernkraftwerke stark abhängig. Kostenvoranschläge müssen auch Werk stilllegende und Lagerungskosten des radioaktiven Abfalls in Betracht ziehen. Andererseits können Maßnahmen, um Erderwärmung, wie eine Kohlenstoff-Steuer oder Kohlenstoff-Emissionshandel zu lindern, die Volkswirtschaft der Kernkraft bevorzugen.

In den letzten Jahren hat es eine Verlangsamung des Elektrizitätsnachfragewachstums gegeben, und Finanzierung ist schwieriger geworden, der einen Einfluss auf große Projekte wie Kernreaktoren, mit sehr großen vordringlichen Kosten und langen Projektzyklen hat, die eine große Vielfalt von Gefahren tragen. In Osteuropa strengen sich mehrere lange gegründete Projekte an, Finanz, namentlich Belene in Bulgarien und die zusätzlichen Reaktoren an Cernavoda in Rumänien zu finden, und einige potenzielle Unterstützer haben ausgestiegen. Wo preiswertes Benzin verfügbar ist und seine zukünftige relativ sichere Versorgung, wirft das auch ein Hauptproblem für Kernprojekte auf.

Die Analyse der Volkswirtschaft der Kernkraft muss in Betracht ziehen, wer die Gefahren von zukünftigen Unklarheiten erträgt. Bis heute wurden alle Betriebskernkraftwerke von staatlichen oder geregelten Dienstprogramm-Monopolen entwickelt, wo viele der Gefahren, die mit Aufbaukosten, Betriebsverhalten, Kraftstoffpreis und anderen Faktoren vereinigt sind, von Verbrauchern aber nicht Lieferanten geboren wurden. Viele Länder haben jetzt den Elektrizitätsmarkt liberalisiert, wo diese Gefahren und die Gefahr von preiswerteren Mitbewerbern, die vor Kapitalkosten erscheinen, wieder erlangt werden, werden von Pflanzenlieferanten und Maschinenbedienern aber nicht Verbrauchern geboren, der zu einer bedeutsam verschiedenen Einschätzung der Volkswirtschaft von neuen Kernkraftwerken führt.

Im Anschluss an den 2011-Fukushima I Kernunfälle werden Kosten wahrscheinlich für zurzeit und neue Betriebskernkraftwerke, wegen vergrößerter Voraussetzungen für das verausgabte Vor-Ort-Kraftstoffmanagement und die erhobenen Designbasisdrohungen steigen.

Sicherheit

Es gibt Handel, der zwischen der Sicherheit, den wirtschaftlichen und technischen Eigenschaften von verschiedenen Reaktordesigns für besondere Anwendungen zu machen ist. Historisch wurden diese Entscheidungen häufig im privaten von Wissenschaftlern, Gangreglern und Ingenieuren getroffen, aber das kann problematisch, und seit Tschernobyl und Drei-Meile-Insel betrachtet werden, viele beteiligt denken jetzt informierte Zustimmung, und Moral sollte primäre Rücksichten sein.

Meinungsverschiedenheit

Die Kernkraft-Debatte ist über die Meinungsverschiedenheit, die die Aufstellung und den Gebrauch von Atomspaltungsreaktoren umgeben hat, um Elektrizität von Kernbrennstoff zu Zivilzwecken zu erzeugen. Die Debatte über die Kernkraft hat während der 1970er Jahre und der 1980er Jahre kulminiert, als es "eine in der Geschichte von Technologiemeinungsverschiedenheiten beispiellose Intensität", in einigen Ländern erreicht hat.

Befürworter behaupten, dass Kernkraft eine nachhaltige Energiequelle ist, die Kohlenstoff-Emissionen reduziert und Energiesicherheit vergrößern kann, wenn sein Gebrauch eine Abhängigkeit von importierten Brennstoffen verdrängt. Befürworter bringen den Begriff vor, dass Kernkraft eigentlich keine Luftverschmutzung im Gegensatz zur lebensfähigen Hauptalternative des fossilen Brennstoffs erzeugt. Befürworter glauben auch, dass Kernkraft der einzige lebensfähige Kurs ist, um Energieunabhängigkeit für die meisten Westländer zu erreichen. Sie betonen, dass die Gefahren, Verschwendung zu versorgen, klein sind und weiter durch das Verwenden der letzten Technologie in neueren Reaktoren reduziert werden können, und die betriebliche Sicherheitsaufzeichnung in der Westwelt wenn im Vergleich zu den anderen Hauptarten von Kraftwerken ausgezeichnet ist.

Gegner sagen, dass Kernkraft viele Bedrohungen für Leute und die Umgebung darstellt. Diese Drohungen schließen Gesundheitsgefahren und Umweltschaden vom Uran-Bergwerk ein, in einer Prozession gehend und Transport, der Gefahr der Kernwaffenproliferation oder Sabotage und des ungelösten Problems des radioaktiven radioaktiven Abfalls. Sie behaupten auch, dass Reaktoren selbst enorm komplizierte Maschinen sind, wo viele Dinge können und wirklich schief gehen, und es viele ernste Kernunfälle gegeben hat. Kritiker glauben nicht, dass diese Gefahren durch die neue Technologie reduziert werden können. Sie behaupten, dass, wenn alle energieintensiven Stufen der Kernbrennstoff-Kette von Uran betrachtet werden, das zum Kernstilllegen abbaut, Kernkraft nicht eine Elektrizitätsquelle des niedrigen Kohlenstoff ist.

Wiederaufbereitung

Kernwiederaufbereitungstechnologie wurde entwickelt, um fissionable Plutonium von bestrahltem Kernbrennstoff chemisch zu trennen und wieder zu erlangen. Die Wiederaufbereitung von Aufschlägen vielfache Zwecke, deren sich ziemliche Bedeutung mit der Zeit geändert hat. Ursprünglich Wiederaufbereitung war allein an Extrakt-Plutonium gewöhnt, um Kernwaffen zu erzeugen. Mit der Kommerzialisierung der Kernkraft wurde das neu bearbeitete Plutonium zurück in MOX Kernbrennstoff für Thermalreaktoren wiederverwandt. Das neu bearbeitete Uran, das den Hauptteil des verausgabten Kraftstoffmaterials einsetzt, kann im Prinzip auch als Brennstoff wiederverwendet werden, aber das ist nur wirtschaftlich, wenn Uran-Preise hoch sind. Schließlich kann der Züchter-Reaktor nicht nur das wiederverwandte Plutonium und Uran im verausgabten Brennstoff, aber den ganzen actinides verwenden, den Kernbrennstoff-Zyklus schließend und potenziell die Energie multiplizierend, die aus natürlichem Uran vor mehr als 60mal herausgezogen ist.

Kernwiederaufbereitung reduziert das Volumen der Verschwendung auf höchster Ebene, aber reduziert allein Radioaktivität nicht oder heizt Generation und beseitigt deshalb das Bedürfnis nach einem geologischen überflüssigen Behältnis nicht. Wiederaufbereitung ist wegen des Potenzials politisch umstritten gewesen, um zu Kernproliferation, der potenziellen Verwundbarkeit gegenüber dem Kernterrorismus, den politischen Herausforderungen des Behältnis-Stationierens beizutragen (ein Problem, das ebenso für die direkte Verfügung des verausgabten Brennstoffs gilt), und wegen seiner hohen Kosten im Vergleich zu einmal durch den Kraftstoffzyklus. Die Regierung von Obama ist aus den Plänen von Präsidenten Bush für die Wiederaufbereitung der kommerziellen Skala zurückgetreten und ist zu einem Programm zurückgekehrt hat sich auf Wiederaufbereitungszusammenhängende wissenschaftliche Forschung konzentriert.

Unfallschadenersatz

Die Wiener Tagung auf der Zivilverbindlichkeit für den Kernschaden löst ein internationales Fachwerk für die Kernverbindlichkeit aus.

Jedoch sind Staaten mit einer Mehrheit der Kernkraftwerke in der Welt, einschließlich der Vereinigten Staaten, Russlands, Chinas und Japans, nicht Partei zur internationalen Kernverbindlichkeitsvereinbarung.

In den Vereinigten Staaten wird die Versicherung für radiologische oder Kernereignisse (für Möglichkeiten lizenziert im Laufe 2025) vom Price-Anderson Kernindustrieschadenersatz-Gesetz bedeckt.

Unter der Energiepolitik des Vereinigten Königreichs durch sein Kerninstallationsgesetz von 1965 wird Verbindlichkeit für den Kernschaden geregelt, für den das Vereinigte Königreich der Kernlizenznehmer verantwortlich ist. Das Gesetz verlangt, dass Entschädigung für den Schaden bis zu einer Grenze von £ 150 Millionen vom verantwortlichen Maschinenbediener seit zehn Jahren nach dem Ereignis bezahlt wird. Zwischen zehn und dreißig Jahren später kommt die Regierung dieser Verpflichtung nach. Die Regierung ist auch für die zusätzliche beschränkte grenzüberschreitende Verbindlichkeit (ungefähr £ 300 Millionen) unter der internationalen Vereinbarung (Pariser Tagung auf der Drittverbindlichkeit im Feld der Tagung von Kernenergie und Brüssel verantwortlich, die zur Pariser Tagung ergänzend ist).

Das Stilllegen

Das Kernstilllegen ist das Abbauen eines Kernkraftwerks und die Entgiftung der Seite zu einem Staat, der nicht mehr Schutz vor der Radiation für die breite Öffentlichkeit verlangt. Der Hauptunterschied zum Abbauen anderer Kraftwerke ist die Anwesenheit des radioaktiven Materials, das spezielle Vorsichtsmaßnahmen verlangt.

Im Allgemeinen wurden Kernkraftwerke für ein Leben von ungefähr 30 Jahren entworfen. Neuere Werke werden für 40 zum 60-jährigen Betriebsleben entworfen.

Das Stilllegen ist mit vielen administrativen und technischen Handlungen verbunden. Es schließt die ganze Reinigung der Radioaktivität und progressiven Abbruch des Werks ein. Sobald eine Möglichkeit stillgelegt wird, sollte es jede Gefahr eines radioaktiven Unfalls oder irgendwelchen Personen nicht mehr geben, die sie besuchen. Nachdem eine Möglichkeit völlig stillgelegt worden ist, wird sie von der Durchführungskontrolle veröffentlicht, und der Lizenznehmer des Werks hat nicht mehr Verantwortung für seine Kernsicherheit.

Historische Unfälle

Die Kernindustrie sagt, dass neue Technologie und Versehen Kernkraftwerke viel sicherer gemacht haben, aber 57 Unfälle sind seit der Katastrophe von Tschernobyl 1986 vorgekommen. Zwei Drittel dieser Missgeschicke sind in den Vereinigten Staaten vorgekommen. Die französische Atomenergie-Agentur (CEA) hat beschlossen, dass technische Neuerung die Gefahr von menschlichen Fehlern in der Kernkraftwerk-Operation nicht beseitigen kann.

Eine zwischendisziplinarische Mannschaft von MIT hat eingeschätzt, dass gegeben das erwartete Wachstum der Kernkraft von 2005-2055, mindestens vier ernste Kernkraft-Unfälle in dieser Periode erwartet würden.

Flexibilität von Kernkraftwerken

Es wird häufig gefordert, dass Kernstationen in ihrer Produktion unbiegsam sind, andeutend, dass andere Formen der Energie erforderlich wären, Spitzenbedarf zu entsprechen. Während das für die große Mehrheit von Reaktoren wahr ist, trifft das nicht mehr auf mindestens einige moderne Designs zu.

Kernkraftwerke werden in der Last im Anschluss an die Weise auf einem in großem Umfang in Frankreich alltäglich verwendet. Einheit am deutschen Biblis Kernkraftwerk wird zu in entworfen - und vermindern Sie seine Produktion 15 % pro Minute zwischen 40 und 100 % seiner nominellen Macht.

Reaktoren des kochenden Wassers haben normalerweise lastfolgende Fähigkeit, die durch das Verändern des Wiederumlauf-Wasserflusses durchgeführt ist.

Zukünftige Kraftwerke

Mehrere neue Designs für die Kernkraft-Generation, die insgesamt als die Generation IV Reaktoren bekannt ist, sind das Thema der aktiven Forschung und können für die praktische Energieerzeugung in der Zukunft verwendet werden. Viele dieser neuen Designs versuchen spezifisch, Spaltungsreaktoren sauberer, sicherer und/oder weniger von einer Gefahr zur Proliferation von Kernwaffen zu machen. Passiv sichere Werke (wie der ESBWR) sind verfügbar, um gebaut zu werden, und andere Designs, die, wie man glaubt, fast kinderleicht sind, werden verfolgt. Fusionsreaktoren, die in der Zukunft lebensfähig sein können, verringern oder beseitigen viele der mit der Atomspaltung vereinigten Gefahren.

Der 1600-MWe europäischer Unter Druck gesetzter Reaktorreaktor wird in Olkiluoto, Finnland gebaut. Eine gemeinsame Anstrengung von French AREVA and German Siemens AG, es wird der größte Reaktor in der Welt sein. Im Dezember 2006 war Aufbau ungefähr 18 Monate hinter der Liste, so wurde Vollziehung 2010-2011 erwartet.

Bezüglich des Märzes 2007 gibt es sieben Kernkraftwerke im Bau in Indien, und fünf in China.

Im November 2011 hat Golfmacht festgestellt, dass am Ende von 2012 sie hofft zu beenden, 4000 Acres des Landes nördlich von Pensacola, Florida zu bestechen, um ein mögliches Kernkraftwerk zu bauen.

Russland hat begonnen, den ersten in der Welt zu bauen

das Schwimmen des Kernkraftwerks]]. Der Behälter von £ 100 Millionen, der Lomonosov, ist von sieben Werken erst, die Moskau sagt, wird Lebensenergiemittel zu entfernten russischen Gebieten bringen.

Vor 2025 würden Nationen von Südostasien insgesamt 29 Kernkraftwerke haben, Indonesien wird 4 Kernkraftwerke, Malaysia 4, Thailand 5 und Vietnam 16 von nichts überhaupt 2011 haben.

Siehe auch

Links


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