Kerncentrale - Home scarlet

Kerncentrale
De energie van atoomkernen kan men in kerncentrales omzetten in elektrische energie. (Er
zijn natuurlijk ook minder vreedzame toepassingen van kernenergie zoals de atoombom.)
In een kernenergiecentrale gebruikt men verrijkt uranium als brandstof. In de natuur treft men
2 isotopen aan van uranium nl. : 235U en 238U . Alleen het 235U is bruikbaar als brandstof in
de kernreactor. Daarom wordt uit een mengsel van beide isotopen het 238U verwijderd. Zo
wordt het mengsel rijker aan de bruikbare isotoop. We hebben dan verrijkt uranium.
In een kerncentrale wordt het verrijkt uranium beschoten met neutronen. De uraniumkern valt
dan uit elkaar. Er komt energie vrij onder de vorm van warmte.
94
1
236  139
U 
U 
Xe  Sr  3 n  Ew
0
92
54
38
0
 92 
Bij de kernsplijting van 235U door beschieting met neutronen komen er telkens 2 of 3
neutronen vrij naast andere splijtingsprodukten. Deze neutronen kunnen op hun beurt
kernreacties veroorzaken waarbij weer neutronen vrijkomen, enz. Men noemt dergelijke
reactie een kettingreactie.
1
n
235
Om een kern te splijten mag de snelheid van de neutronen niet te hoog zijn. Dit zou te veel
leiden tot een elastische botsing. De neutronen die vrijkomen bij een kernsplijting hebben
echter een hoge snelheid en moeten dus geremd worden. Om de kern toch te kunnen splijten
laat men de kernreactie verlopen in een middenstof die een remmende werking heeft b.v.
zuiver grafiet. Deze stof noemt men de moderator.
Een ander factor bepaalt ook mee het verloop van een kettingreactie , de
vermenigvuldigingsfactor. Deze factor geeft het gemiddelde aantal neutronen dat na elke
splijting weer nieuwe splijtingen veroorzaakt. Als k > 1 neemt het aantal splijtingen toe en
verloopt de kernreactie explosief omdat er in korte tijd veel energie vrijkomt. Men noemt dit
een niet-geleide kettingreactie . Dit is de basis geweest voor de ontwikkeling van de
atoombom De bom die in 1945 Hirochima verwoestte , een kleine bom wat betreft
energievrijzetting t.o.v. de nu bestaande , was een splijtingsbom. De energie die toen
vrijkwam stemde overeen met deze van 16 miljoen kilogram T.N.T.
In een kernenergiecentrale mag de reactie niet explosief verlopen. Daarom maakt men gebruik
van regelstaven. De regelstaven zijn vervaardigd uit een materiaal dat neutronen opslorpt.
Eens de reactie goed op gang is laat men de regelstaven zakken tussen de brandstofstaven
zodat de vermenigvuldigingsfactor gelijk wordt aan 1.
bouw kerncentrale
In vele opzichten is kernenergie een uiterst milieuvriendelijke energiebron. Er is immers geen
noemenswaardige uitstoot van hinderlijke gassen. Net zoals bij een klassieke centrale moet
men wel rekening houden met een misschien ongewenste opwarming van de waterloop
waaruit het koelwater betrokken wordt. In sommige kerncentrales wordt het opgewarmde
water benut om serres op te warmen of vis te kweken als een voedselbron met groot
rendement.
De grote tegenstand tegen kernenergie berust vanzelfsprekend op de risico's van radioactieve
besmetting. Ook voor de berging van het radioaktief afval is nog geen definitieve oplossing
gevonden. Tot in 1982 dumpten de meeste Europese landen laag-en middelactief afval in zee,
wel te verstaan nadat het "geconditioneerd" was, bijvoorbeeld door immobilisatie in cement
of bitumen.
Men bestudeert nu de mogelijkheden voor definitieve berging van het afval in de diepe
ondergrond . Dit is de geologische berging.