โรงไฟฟ้าพลังงานนิวเคลียร์

    

    โรงไฟฟ้าพลังงานนิวเคลียร์มีหลักการผลิตกระแสไฟฟ้าคล้ายกับโรงไฟฟ้าที่ใช้เครื่องจักรไอน้ำทั่วๆ ไป ซึ่งใช้เชื้อเพลิงฟอสซิล (fossil) อันได้แก่ถ่านหิน น้ำมันหรือแก๊สธรรมชาติ ในขณะที่ ราคาต้นทุนการผลิตกระแสไฟฟ้าของปีโตรเลียมอย่างก๊าซธรรมชาติและน้ำมันราคาสูงขึ้น ขณะที่การใช้ถ่านหิน และพลังงานนิวเคลียร์ถูกกว่า และมองไกลไปอีก ถ่านหินขุดย่อมมีวันหมด แต่ยูเรเนียมประมาณว่าใช้งานได้นานจนคุ้มค่ากว่า

            หลักการผลิตกระแสไฟฟ้าก็คือ การปั่นเครื่องกำเนิดไฟฟ้า ใช้มือ ใช้เท้าปั่น ประเทศเรารู้สึกว่าพลังงานไฟฟ้าที่ผลิตได้โดยใช้น้ำมันปีโตรเลียมเป็นตัวให้กำลังในการปั่นไฟ ราคาแพงและเราต้องซื้อก๊าซจากพม่า ลองดูพลังงานที่ใช้เราใช้อยู่

          แหล่งรังสีของโรงไฟฟ้าพลังงานนิวเคลียร์ โดยทั่วไปมักจะมุ่งคิดถึงเชื้อเพลิงยูเรเนียมที่อยู่ในเชื้อเพลิงในเครื่องปฏิกรณ์ ภายในเครื่องปฏิกรณ์จะเกิดปฏิกิริยาแตกตัวในนิวเคลียสของอะตอมของบางธาตุ เช่น ธาตุยูเรเนียม ถูกชนด้วยนิวตรอน ทำให้นิวเคลียสแตกตัวออก แล้วให้พลังงานออกมาตามกฎของ Einstein (E=mc2) การชน 1 ครั้ง ให้พลังงาน 7.6*10-12 แคลอรี่ และนำความร้อนที่ได้มาผลิตไอน้ำเพื่อหมุนกังหันผลิตไฟฟ้า และธาตุเหล่านี้จะให้รังสีออกมาเพื่อให้ตัวเองเกิดการเสถียร ในขณะเดียวกันมีโอกาสที่นิวตรอนจะถูกดูดกลืนโดยธาตุอื่นแล้วทำให้ธาตุนั้นให้รังสีออกมาได้ เช่น น้ำ, Heavy water, ก๊าซในช่องระหว่างผนังแท่งเชื้อเพลิงเป็นต้น ทำให้หลายระบบสามารถให้รังสีได้โดยการ activation และการเปรอะเปื้อนรังสี รวมถึงผลิตภัณฑ์ที่ได้จาก activation และ Photoneutron (นิวไคลด์ของธาตุหนักจับแกมมาที่มีพลังงานมากกว่า 2.21 MeV หรือมากกว่าแล้วให้นิวตรอน)

         ส่วนที่เป็นแหล่งพลังงานมหาศาลก็คือเจ้าแท่งปฏิกรณ์ที่ติดตั้งอยู่ทางฝั่งซ้ายมือ มีความปลอดภัย หายห่วงได้เพราะมีการป้องกันการรั่วไหลโดยใช้โครงสร้างเป็นผนังคอนกรีตเสริมเหล็กไว้สำหรับดูดรังสีแกมม่าในกรณีที่รั่วไหล ความหนาของผนังคอนกรีต ตั้งแต่ 20 เซนติเมตร ขึ้นไปแล้วแต่จำนวนแท่งปฏิกรณ์ข้างในนอกจากนั้นแล้วยังอยู่ในระบบปิดอีกด้วย พลังงานที่ผลิตได้จากการแตกตัวนิวเคลียร์ฟิชชัน 1ครั้ง มากกว่าพลังงานจากการเผาไหม้ของซากพืชซากสัตว์จากปีโตรเลียมและถ่านหินมากทีเดียว

        ของไหลสีชมพูทำหน้าที่เป็นตัวแลกเปลี่ยนความร้อนกับไอน้ำในเครื่องผลิตไอน้ำ(Steam Generator) หลอดปฏิกรณ์จะใช้พวกธาตุกัมมันตภาพอย่าง U235, U238 หรือไม่ก็ Pu239ส่วนตัว Control Rod จะเป็นตัวที่ทำหน้าที่ในการดูดซับนิวตรอนที่แตกตัวออกมาจากปฏิกิริรยานิวเคลียร์ฟิชชัน นอกจากนั้นต้องมีพวก moderator ซึ่งทำหน้าที่หน่วงปฏิกิริยานิวเคลียร์ฟิชชัน ซึ่งจะใช้ น้ำ แกรไฟต์ หรือ ดิวทีเรียมออกไซด์

        กลไกการทำงานก้คือ เมื่อเกิดปฏิกิริยาลูกโซ่เกิดขึ้นจะมีการคายพลังงานความร้อนในระดับสูงลิ่ว แล้วของไหลสีชมพูในนั้นก็จะรับเอาความร้อนไปเข้าสู่เครื่องกำเนิดไอน้ำ แล้วก็จะควบแน่นกลับไปเข้าสู่ถังปฏิกรณ์อีกรอบ โดยอาศัยปั๊มพ์ป้อนกลับเข้าไป

ที่มา www.sripatum.ac.th/.../k35.files

         http://palermos.exteen.com/20071107/nuke-electricity