Tecnologia Industrial I

3.4.- Centrals nuclears 

    Definició: Una central nuclear, és una central termoeléctrica en la que l’energia térmica s’obté de la fissió dels àtoms d’urani i de plutoni.

    Les centrals nuclears actúen com a centrals de base, ja que no convé aturar el seu procés i l’ energia produïda és força elevada, suficient per fer la funció de central de base.
     

    És la part principal i la més perillosa de la central. En el reactor es produeixen les successives reaccions de fissió, de les quals en surt l’energia tèrmica necesaria per obtenir el vapor d’aigua que farà moure les turbines.

    “El procés de fissió consisteix en que un neutró copegi un àtom, de manera que aquest desprén nous neutrons que copejaràn nous àtoms, i així s’anira seguint el procés”

    Parts del reactor:
    Vas del reactor: conté la font de neutrons (per iniciar el procés), i el combustible nuclear.

    Moderador: redueix la velocitat dels neutrons emesos en les reaccions.

    Barres de control: Tenen la funció de regular el nombre de fissions per unitat de temps.
     

    Amb reactor d’aigua a pressió (PWR)

    Un circuit primari d’aigua transporta l’energia tèrmica del reactor al circuit secundari, el vapor del qual fa moure les turbines. Després aqust vapor entra en contacte amb el circuit del refrigent per condensar-se i reiniciar el procés.

    Amb reactor d’aigua en ebullició (BWR):

    A diferencia del les anteriors, aquestes tenen un sol circuit d’aigua (o vapor) que va del reactor a les turbines. Són més perilloses, ja que el vapor que passa per les turbines i després pel refrigerant és molt radioactiva. Si aquesta aigua anés a parar al riu a través del circuit refrigerant, tindríem una catàstrofe natural.

    Centrals amb reactor de neutrons ràpids:

    No s’utilitza moderador, per tant les fissions es fan amb neutrons ràpids. S’anomenen centrals amb reactors reproductors, ja que durant les fissions el combustible usat     (U-235 ; Pu-239) es transforma en més Pu-239.
    Tot això fa pensar en rendiments 60 vegades superiors als reactors tèrmics.
     
     

    Edifici de contenció: Conté el reactor i els elements del circuit primari i els protegeix.

    Edifici de turbines: Hi ha el grup turboalternador, els reescalfadors i els condensadors de vapor i els preescalfadors de l’aigua d’alimentació.

    Edifici del combustible: Emmagatzematge del combustible l’utilitzat i el no utilitzat.

    Edifici de control: Allotja la sala de control.

    Edifici auxiliar: S’hi troben els elements auxiliars i de seguretat.
     

    L’energia térmica produïda en el reactor, es traspassa a l’aigua (que es transformarà en vapor) del circuit primari, qui la transmetrà al cicuit secundari. L’aigua d’aquest circuit, transformada en vapor a alta temperatura i pressió i prèviament preparada, farà moure les turbines adossades al generador. El generador transformarà l’energia mecánica en eléctrica.
    L’aigua del circuit secundari passarà pel refrigerador per condensar-se, i poder tornar a iniciar el seu procés.
      A part de la contaminació normal de les centrals tèrmiques (contamicació térmica i química de les aigües de refrigeració i contaminació acústica), les centrals nuclears afegeixen la contaminació radioactiva.
    El procés de fissió emet unes fortes radiacions molt contaminants per al medi ambient i per a la salut. Tot i la seguretat máxima (que comporta que tots els sistemes de control siguin duplicats i varies barreres que impedeixin les fuites de radiacions), és inevitable contaminar.
    També, els combustibles utilitzats tenen un gran imacte mediambiental, ja que són altament radioactius.
     
     

    ACTIVITATS

24.- Quines són les diferències més significatives entre les centrals tèrmiques i les nuclears?

25.- Explica quina és la funció del reactor i la dels elements que el formen.

26.- Quina és la característica principal de les centrals de neutrons ràpids?

27.- Quina és la teva opinió sobre la seguretat de les centrals nuclears?

28.- Analitza les diferències entre les centrals nuclears PWR i BWR.

29.- Per què creus que l’edifici del reactor s’anomena edifici de contenció?

30.- Quina és la característica de les centrals nuclears de seguretat passiva?

31.- Descriu la funció del circuit primari de refrigeració i dels elements que el formen.

32.- Explica per què s’anomenen reproductors els reactors que utilitzen neutrons ràpids.

33.- Quins són els dos problemes mediambientals més importants que generen les centrals nuclears?

34.- De totes les centrals estudiades, de quines creus que en caldria potenciar el desenvolupament i conservació i de quines no? Justifica la teva resposta.

Respostes