De werking van een kerncentrale Energie 15 maart 20113 april 2014 *Laatst bijgewerkt op 3 april, 2014 om 15:45 uur 1497 0 De werking van een kerncentrale komt in principe overeen met een centrale die gebruik maakt van fossiele brandstoffen, zoals aardolie, steenkool of aardgas. Het verschil zit hem in de manier van het opwekken van de warmte.In een kerncentrale wordt de warmte opgewekt in een reactor door het splitsen van uraniumatomen.Het werkingsprincipe van een kerncentraleDe werking van een kerncentrale loopt via drie circuits.Het eerste circuit noemt met de primaire kringloop en zorgt ervoor dat de hitte van de kernreactor wordt afgestaan aan water dat via een gesloten kringloop langs de splijtstofstaven circuleert. Dit water in de primaire kringloop bereikt een gemiddelde temperatuur van 300 °C. Het drukregelvat in dit circuit zorgt ervoor dat het water onder druk staat waardoor het kookpunt niet bereikt kan worden. Het in de primaire kringloop verhitte water staat op zijn beurt de warmte af aan een tweede gesloten circuit, de secundaire kringloop. De primaire en secundaire kringlopen zijn hermetisch van elkaar gescheiden. In een stoomgenerator vindt de warmtewisseling plaats. Deze stoomgenerator bestaat uit duizenden buizen. De opgewekt hitte uit de primaire kringloop zet het water van de secundaire kringloop om in stoom.De stoom die wordt geproduceerd in de secundaire kringloop, zorgt ervoor dat een turbine gaat draaien. Gekoppeld aan de turbines is een alternator die de bewegingsenergie tenslotte omzet in elektriciteit.In een condensor wordt de stoom waarmee de turbines worden aangedreven afgekoeld en opnieuw in water omgezet. Dit gebeurt door de stoom in contact te laten komen met weer duizenden buizen waarin het koelwater van een derde kringloop circuleert. Dit water wordt wederom voor stoomproductie gebruikt door het terug te voeren naar de stoomgenerator.Een kerncentrale beschikt, net als een klassieke centrale, over een koeltoren. Deze zorgt ervoor dat de temperatuur van het gebruikte koelwater via natuurlijke luchtcirculatie daalt.Het water uit de derde kringloop wordt hergebruikt om de stoom in de condensor af te koelen.De koelpluim welke uit de koeltoren ontsnapt is slechts 1,5% van het verdampte water.De kernsplijtingWarmte en stoom worden geproduceerd door uraniumatomen te splijten. Door de uraniumkernen te beschieten met neutronen wordt een splijtingsreactie verkregen. De kern spijt in tweeën door het opslorpen van een neutron dat zich tegen de juiste snelheid verplaatst. De massa van de resulterende deeltjes en splijtingsproducten is na deze splijting een fractie lichter dan de oorspronkelijke massa van het zware atoom en het neutron.De neutronen die bij deze splijting vrijkomen, veroorzaken die op hun beurt weer nieuwe splijtingen. De zo ontstane kettingreactie onderhoudt die zichzelf en wordt in een kerncentrale gecontroleerd door de mens: ze kan worden gestart en gestopt, en ook gestuurd via een aangepaste verdunning van de primaire kringloop of met behulp van controlestaven in de reactor die de kettingreactie afremmen al naargelang van de behoefte.Bescherming van de omgeving bij normale bedrijfsvoeringVia meerdere omhulsels worden de delen van de reactor waar zich het radioactieve materiaal bevindt afgescheiden van de buitenwereld.De eigenlijke kernreactor die de splijtstofstaven bevat is gemaakt van zeer hoogwaardig staal van grote dikte (15-25 cm). Door veroudering en straling neemt de kwaliteit en dus ook de levensduur van dit omhulsel af. De geschatte levensduur was aanvankelijk 40 jaar, maar is tegenwoordig bijgesteld, waardoor de levensduur met 20 jaar kan worden verlengd.Door een betonnen bunker worden de reactor en overige technische systemen die deel uitmaken van het primaire systeem, waarin zich het sterk radioactieve materiaal bevindt, ingesloten.Bescherming van de omgeving in het geval van calamiteitenHet stalen omhulsel zorgt ervoor dat er geen straling vrijkomt bij kleine of grote calamiteiten.Dit omhulsel is zo ontworpen dat deze bestand is tegen de druk die daarbinnen zou kunnen ontstaan in het geval van de meest ernstige ontsporing van de kernreactie.De betonnen koepel die zich daaromheen bevindt, is vooral bedoeld ter bescherming tegen ongevallen van buiten, als een neerstortend vliegtuig, een exploderend schip of terroristische aanslagen.