የኑክሊየር ኃይል ማመንጫዎች በማበላለሉ ምክንያት የሚፈጠረውን የኤሌክትሪክ ፍጆታ ለማንቀሳቀስ ያስችሉታል. ምንም እንኳ የኑክሌር ኃይል በዩናይትድ ስቴትስ ውስጥ ከሚፈጠረው የኤሌክትሪክ ሃይል 20 በመቶ ብቻ የሚያመጣ ቢሆንም, በሀገሪቱ ውስጥ የኑክሌር አቅም ከየትኛውም ሀገር ከፍተኛ ነው-101 ጊጋዋት በ 2010.
የኑክሌር ኃይል የጋራ ክፍሎች
የኑክሌር ኃይል ማጠራቀሚያዎች እነዚህን የጋራ ክፍሎች አሏቸው.
ነዳጅ - የዩራኒየየም ሬዲዮ አዙሪት, የሎሌ ብረታ ብረት ለጋራ የኑክሌር ኃይል ማመንጫዎች በጣም የተለመደው ነዳጅ ነው. የማበልፀግ ሂደቱን ተከትሎ ዩሪያየም በጣም ኃይለኛ ነዳጅ ይከተላል.
የንግድና የኑክሌር ኃይል ማመንጫን ለማካሄድ በሺዎች የሚቆጠሩ ፖታስየም የኑለኒየም ነዳጅ ይጠይቃል. በዩኤስ አሜሪካ የሲቪሉ የኑክሌር ኃይል ማመንጫ ጣቢያዎች በግምት ወደ 50 ሚሊዮን ፓውንድ የዩራኒየም (U3O8 equivalent) ነዳጅ ይገዛሉ.
ዩሪያየም በዓለም ዙሪያ በአብዛኛው በካዛክስታን, ካናዳ, አውስትራሊያ እና አፍሪካ ውስጥ ይገኛል. ዩናይትድ ስቴትስ ከ 10 ቱ የዩራኒየም አምራቾች መካከል አንዱ ነው.
መቆጣጠሪያ ሮዶዎች - እንደ ካንዲሚየም, ሀፊኒየም ወይም ቦሮን የመሳሰሉ ከንቶነር የሚገፉ ንጥረ ነገሮች የተሠሩ የተንኮል አዘል ቧንቧዎች የሚመረቱ ወይም የአካል ብቃት እንቅስቃሴን ለመቆጣጠር ወይም ካስፈለገ ማቆም ይችላሉ.
አወያይ - የኒውቶርኖች ንዝረትን ወደ ከባቢ አየር የሚያጓጉዙ ንጥረ ነገሮች (fracture core) ውስጥ እንዲፈጠሩ ይደረጋል.
አወያዩም የተለመደው (ቀላል) ውሃ, ነገር ግን ከባድ ውሃ (D20) ወይም ግራፊክ ሊሆን ይችላል.
ማቀዝቀዣ - ሙቀቱን በማሰራጨት በማጠራቀሚያ ውስጥ የሚዘዋወረው ፈሳሽ ወይም ጋዝ. በንጹህ ውሃ ማቀዝቀዣዎች ውስጥ የውሃ ማቀነባበር ዋናው ቀዝቃዛ ሆኖ ይሠራል.
እፅዋት - የኑክሌር ኃይል ማመንጫዎች በከፍተኛ ሁኔታ የተጨመሩ የሲሚንቶ መዋቅሮች ውስጥ እንዲገቡ ይደረጋል.
የኑክሌር ኃይል መሠረታዊ ሂደት
የኑክሌር ፊዚክስ በጣም ቴክኒካዊ ነው, ነገር ግን ከናኒሊየር ኃይል ጋር የኤሌክትሪክ ኃይል የማመንጨት መሠረታዊ ሂደት እንደሚከተለው ነው-
የሰዎኑ ኬሚካሉ ዋናው ነገር አቶሚክ ማከፋፈሉ በመባል በሚታወቀው ሂደት ውስጥ ሙቀትን እና ሬዲዮረክን ያመነጫል. በንፋስ መሰረቱ ውስጥ የዩራኒየም የኑክሌር ነዳጅ ነው. የዩናውኒየም ኒውክሊየስ ሲለያይ, ኒትሮን ይለቀቃሉ. ኔቴርየኖች ሌሎች የዩራኒየም አቶሞች ላይ ሲመቱ, እነዚህ ኒውክሊየሞች ተከፍተዋል, ኒትሮኖች ደግሞ ሌሎች አቶሞች እንዲለቁ በማድረግ ተጨማሪ የፈንጂዎችን ውጤት ያስከትላል. ይህ ቀጣይነት ያለው የአ atom-ስንጥቅ ሰንሰለት ነው.
ከእሳት ከሚቆጣጠራቸው የክረምቶች መለዋወጦች የኃይል ማመንጫው በቀጥታ በንጹሃን የውኃ ማቀዝቀዣ (BWR) ውስጥ ወይንም በተዘዋዋሪ የኃይል ማመንጫ መሳሪያዎች (PWR) ውስጥ በቀጥታ ከውኃ ውስጥ እንዲወጣ ይደረጋል.
የእንፋሎት ማመንጫ ገንዳውን ለጄነሬተር ኃይል የሚያወጣ ተርባይን ያንቀሳቅሳል.
ጄነሬተር ለኃይል ፍርግርግ የሚያሰራጨውን ኤሌክትሪክ ያመነጫል.
የኑክሌር ኃይል መቆጣጠሪያ ዓይነቶች
በዓለም አቀፍ ደረጃ የተለያዩ የኑክሌር ኃይል ማመንጫዎች ጥቅም ላይ ይውላሉ. ይሁን እንጂ በጣም የተለመዱት ዓይነቶች የንፋስ ማመንጫዎች (PWR) እና ፈሳሽ የኃይል ማመንጫዎች (BWR) እንደ ቀላል የንፋስ አሃዳዎች ተደርገው ይወሰዳሉ. በዩናይትድ ስቴትስ PWR እና BWR የሚባሉት ሁለት አይነት የኑክሌር ኃይል ማመንጫ ጣቢያዎች ስራ ላይ ናቸው.
- የፈላቂ የውሃ ማብላያ (BWR) - በዚህ ዓይነቱ አንፃር በጋር ማብላያ (ማቀዝቀዣ) ውስጥ በውሃ ውስጥ የሚፈጭ ሙቀትን ያመነጫል. ከፈላ ውሃ የሚገኘው የንፋስ ፍሰት አንድ ጄኔሬን ኤሌክትሪክ ለማመንጨት የሚያንቀሳቅስ ተርባይ. በመጋቢት ወር 2011 የምድር መናወጥና ሱናሚ ተጎድተዋል. በሰሜን ምስራቅ ጃፓን የሚገኘው የፉኩሺማ ናኒጂ ተቋም በአደጋው የተጎዱ ናቸው.
- የተጭበረበረ ውሃ ፈሳሽ (PWR) - ይህ ዓይነቱ አንፃር ኃይልን ለማመንጨት በጣም የተለመደው ነው. ውሃን እንደ ሙቀትና አወቃቀርን ይጠቀማል, ፍሳሽ በፍጥነት ለመቆጣጠር የሚያግዝ ወኪል ነው. በቅድመ ቀዳጅ ቀዝቃዛ አሠራር ውስጥ ውሃን በማጣፈጥ ስር በሚፈለገው የሙቀት ኃይል የሚመነጨው ውሃ በከፍተኛ ተጽእኖ ስር ስለሚቆዩ አይቀልልም. የእንፋሎት ማራገቢያ በሁለተኛ ደረጃ ቀዝቃዛ አሠራር ውስጥ ይወጣና ኤሌክትሪክ ኃይል ማመንጫውን የሚያንቀሳቅስ ተርባይን ለማንቀሳቀስ ይውላል.
- CANDU እና ከባድ የንጹህ ውሃ ተቆጣጣሪዎች - እነዚህ ዲዛይኖች ውሃን እንደ አወያይ አድርገው ይጠቀማሉ. ትልቁ ውሃ - ዲፐቲየም በሁለቱ የሃይድሮጅን አቶሞች ምትክ በመተካቱ ኔተርን በማቀነባበር ሂደት ውስጥ እንዲቀንሱ እና ዩነኒየምን እንደ ነዳጅ ከማደላት ይልቅ ተፈጥሯዊ የዩራኒየም አጠቃቀምን ይፈቅዳል.
- ጥቁር አልጋ ሞዱል አንሺ - የሂሊሚክ ማቀዝቀዣን እና ነዳጅ ማቃጠያ ምርቶችን እና ድብደባዎችን የመቋቋም አቅም ለማጣራት በግራፍ እና በሲሊኮን ኮብቢል ውስጥ በተገጠመለት ነዳጅ ላይ የተንሰራፋው ከፍተኛ ሙቀት አምፖል ነው.