Kärnkraftverk tryckgenerator uppbyggnad avfall mm.

Nedanstående innehåll är skapat av Mimers Brunns besökare. Kommentera arbete

Ett kärnkraftverk består av:
Tryckvattenreaktorer består huvudsakligen av:
reaktortank, bränsleelement, styrstavar, tryckhållningskärl, elpatron, avblåsningstank, reaktorkylpump, kondensator, kylvattenpump, matarvattenpump, elgenerator.

Och så här hänger dessa delar ihop (skulle haft en bild).
I Reaktortanken finns styrstavarna (består av bor eller kadmium) och bränsle element. Bränsleelementen innehåller uran. När uranet börjar klyva sig bildar det värme, man kyler då ner bränsleelementen med vatten som man låter passera vid bränsleelementen för att det inte ska bli för varmt. Detta sker med hjälp av olika kanaler. När vattnet kommit igenom kanalen, och är uppvärmt, pumpas det ut genom ett rör som går mot ånggeneratorn. På vägen dit går en av stickare till tryckhållningskärlet, som är där för att hålla ett över tryck i systemet för att vattnet ska kunna bli över 100oC och värma bättre när det kommer in i ånggeneratorn. Kärlet är ungefär till hälften fullt med vatten resten är ånga. Om man vill höja tryckte så kan man värma upp mer vatten till ånga med hjälp av elpatroner som finns i kärlet (ånga tar större plats än vatten). Och om man vill sänka trycket så kan man spruta in vatten där det är ånga så att det blir mindre ånga och mer vatten. Det går efter denna ”tryck kollning” vidare till ånggeneratorn, där leder man in vattnet i ledningar inne i ånggeneratorn. Ånggeneratorn är full av vatten som värms upp av vattnet i ledningarna. Vattnet i ledningarna är ofta över 100oC för att vattnet i ånggeneratorn skall kunna bli ånga.
Kommer tillbaka till vad som händer med ångan som bildas i ånggeneratorn.
När vattnet i ledningarna kylts ner av ånggeneratorn så skickas det ut igen till reaktorpumparna som håller igång cirkulationen i den inre vatten kretsen. Allt detta vatten som går mellan reaktortanken tryckhållningskärlet och ånggeneratorn är samma vatten, det vattnet kommer inte ut i någon av de andra kretsarna om det inte finns någon läcka.

Vattnet i ånggeneratorn omvandlades till ånga när det värmdes upp av vattnet i den innersta kretsen. Den ångan leds sedan till två turbiner som drivs av att ångan förflyttar sig. Dessa turbiners axlar är sammankopplade med en elgenerator som gör om rörelseenergin till elenergi.
Efter att ångan har passerat turbinerna så leds ångan ner i kondensorerna där det går rör med förhållandevis kallt (havsvatten oftast). Som pumpas runt med hjälp av en kylvattenpump. Då återgår ångan till vatten som kallas kondensat. Vattnet pumpas sedan vidare tillbaka till ånggeneratorn med hjälp av matarvattenpumpar.
Var sekund pumpas det ut 1400kg ånga och lika mycket vatten pumpas in i ånggeneratorn, detta går med andra ord väldigt fort och därför är kärnkraftverk så effektiva.

Tryckvattenreaktorer finns det bara på ringhals (2, 3 och 4)
Kokvattenreaktorer finns det Ringhals 1, Barsebäck 1, 2, Oskarshamn 1-3 och Forsmark 1-3 det är alla Sveriges kärnkraftverk. Det har till och med varit folkomröstning om man skulle behålla kärnkraftverken och svaret blev nej, men det har inte blivit någon ändring p.g.a. att vi inte har något alternativ att få ström ifrån (ca50% av strömmen vi använder i Sverige får vi från kärnkraftverken).

(här skulle jag egentligen haft en bild på hur det är uppbyggt)

Avfallet:
Idag är det SKB - Svensk Kärnbränslehantering AB som sköter all hantering av radioaktivt avfall som vi får ifrån kärnkraftverken i Sverige.
Det avfallet som bildas från kärnkraftverk kan delas upp i olika kategorier:
Låg radioaktivt
(Rördelar, isoleringsmaterial, arbetskläder, plast, papper, kablar, verktyg).
Dessa förvaras 50 år.
Mellan radioaktivt
(Filter, jonbytarmassor och skrot (Filter och jonbytarmassor används för att rena vatten i system som innehåller radioaktiva ämnen och föroreningar)).
Dessa förvaras i 500 år
Högradioaktivt
(Bränsle, vissa reaktordelar)
Dessa förvaras i hela 100 000år innan de beräknas vara ofarliga.

Det som är farligast i kärnkraftverket är uranet. Uranet sänder ut strålning även när man inte kan använda det mer i kärnkraftverket och är fortfarande väldigt farligt för både växter och djur. Därför har SKB bestämt att det skall lagras nere i berggrunden. Uran sänder ut strålning i ca 1000 år men efter det är fortfarande farligt om man får det i sig, därför hålls det isolerat i hela 100 000 år efter detta har uranet omvandlats till andra ämnen som är ofarliga. För att uranet skall vara så ofarligt som möjligt när man transporterar det så måste man använda strålskärmar och kyla ner det.

Av uranet som används i kärnkraftverken (80-120 ton åt gången beroende på storlek) byts ca 1/5 per år. Uranet är fortfarande farligt när det byts ut men det är inte längre tillräckligt radioaktivt för att man skall kunna använda det i reaktorn. Man får uranet från Australien, Kanada, Niger, Ryssland, Sydafrika och USA.

Säkerheten i ett kärnkraftverk:
Säkerheten är väldigt hög på ett kärnkraftverk i med att där finns radioaktiva ämnen med i bilden.
Det som är hårdast bevakat att det fungerar till 100 % korrekt är kylningen av reaktorn, att styrstavarna kan skjutas in om det behövs, och att trycket inte blir för högt.

Om något problem uppstår är det som är viktigast runt uranet är kylningen, få stopp på delningen och se till att det inte blir för högt tryck i reaktorn.
Därför har dessa system ofta dubbla eller fler dubbla t.ex. pumpar som kyler reaktorn. De försöker förebygga samma fel på flera pumpar genom att till exempel köpa från olika fabrikat. De sätter pumparna på olika ställen så att inte alla ska slås ut vid en ev. brand.
Säkerhetssystemen är delvis automatiska, men om de skulle lägga av så finns det filter som binder radioaktiva ämnen.
Kärnkraftverken har 2 huvud skydd, ett inre och ett yttre. I en tryckvattenreaktor är det reaktortanken, ångreaktorn, reaktorpumparna och tryckhållningskärlen som finns innanför reaktorinneslutningen. Denna består av flera lager av stål betong och värmeisolering. Det är där inne som all strålning stoppas upp, så utanför denna extremt starka vägg är det inte mer strålning än det som kommer från själva betongen.

Man kan kalla att säkerheten är uppdelad i 3 delar:
Den första delen är den förebyggande. Där ingår att personalen skall vara välutbildade och att anläggningen skall vara byggd på ett bra sätt så att reaktorn till exempel inte ska kunna ”
”skena”.
Den andra delen är alla övervaknings och säkerhetssystem. Där ingår att alla viktiga säkerhetssystem skall kunna fungera trots att andra är utslagna därför är även säkerhetssystemen dubbla. Och den tredje delen är konsekvensen vid ett eventuellt fel. Här ingår att man skall kunna hålla koll på det radioaktiva ämnet även om det är allvarliga fel på anläggningen här kan man gå tillbaka och tänka på filtret det funkar ju trots att man inte har någon kylning eller liknande.

Historia:
Hösten 1938 bevisade Otto Hahn att det uppstod ett nytt ämne om man skickade neutroner mot uran. Detta ämne liknade barium han hade även fått fram med mycket mindre kärnor. Han visste inte var dessa hade kommit från. Han tog då kontakt med sin gamla kollega Lise Meitner som hade flytt till Sverige från tyskland (p.g.a. hon var jude). När hon fick reda på det så förstod hon att hennes kollega hade kommit på något stort. Hon ville diskutera vad det kunde vara med sin systerson (Otto Frisch som också var fysiker), som bodde i Danmark. Efter att de hade haft en lång diskussion hade de kommit fram till att urankärnan hade delats i två lika stora delar. Efter den natten hade de kommit fram till att urankärnan bestod av över 230 smådelar som hölls ihop av enormt starka krafter. När nu kärnan delades så måste vissa av dessa krafter frigöras och bilda värme bl.a. Och efter reaktionen så blev det neutroner som kunde se till att reaktionerna fortsatte. Nu hade de hittat en helt ny energikälla.
Niels Bohr fick även vara med och ta del av upptäckten och när han fick höra hur det låg till kunde han inte förstå hur man hade missat det. 1938 fick Fermi nobelpriset för sin upptäckt av att de långsamma neutronerna kunde skapa energi med hjälp av kärnklyvningen.
Men redan då kom de på att om man lät denna delning ske fritt så skulle det bli en väldigt stor explosion.

För och nackdelar:
Det finns ju både bra och dåliga saker med kärnkraften och olika människor väger olika saker olika mycket.
Fördelar:
• Kärnkraftverk producerar oerhört mycket mer el än vad ex. vindkraftverk gör.
• Det är få utsläpp om man hanterar kärnbränslet rätt.
• Bättre än att importera el från ex. Polen och deras kolkraftverk.
• Avfallet som bildas blir ofarligt bara en tidsfråga

Nackdelar:
• De utsläpp som är blir väldigt farliga om de inte hanteras rätt.
• Vid en ev. olycka om radioaktiva ämnen läcker ut så försvinner inte det radioaktiva på några dagar utan det tar flera hundra år i vissa fall innan det är helt ofarligt igen.
• Om alla kärnkraftverk som finns idag fortsätter som de gör nu så kommer allt uran vara slut inom 90år och då kommer (idag 21 %) av Sveriges befolkning bli utan el.


Jag är den personen som tycker positivt om kärnkraft. De enda olyckorna som har skett med kärnkraftverk har va...