Принцип действия атомной электростанции

Энергия, выделяемая в активной зоне реактора, передаётся теплоносителю первого контура. Далее теплоноситель поступает в теплообменник (парогенератор), где нагревает до кипения воду второго контура. Полученный при этом пар поступает в турбины, вращающие электрогенераторы. На выходе из турбин пар поступает в конденсатор, где охлаждается большим количеством воды, поступающим из водохранилища.

Компенсатор давления представляет собой довольно сложную и громоздкую конструкцию, которая служит для выравнивания колебаний давления в контуре во время работы реактора, возникающих за счёт теплового расширения теплоносителя. Давление в 1-м контуре может доходить до 160 атмосфер (ВВЭР-1000).

Помимо воды, в различных реакторах в качестве теплоносителя могут применяться также расплавы металлов: натрий, свинец, эвтектический сплав свинца с висмутом и др. Использование жидкометаллических теплоносителей позволяет упростить конструкцию оболочки активной зоны реактора (в отличие от водяного контура, давление в жидкометаллическом контуре не превышает атмосферное), избавиться от компенсатора давления.

Общее количество контуров может меняться для различных реакторов, схема на рисунке приведена для реакторов типа ВВЭР (Водо-Водяной Энергетический Реактор). Реакторы типа РБМК (Реактор Большой Мощности Канального типа) использует один водяной контур, реакторы на быстрых нейтронах — два натриевых и один водяной контуры, перспективные проекты реакторных установок СВБР-100 и БРЕСТ предполагают двухконтурную схему, с тяжелым теплоносителем в первом контуре и водой во втором.

В случае невозможности использования большого количества воды для конденсации пара, вместо использования водохранилища вода может охлаждаться в специальных охладительных башнях (градирнях), которые благодаря своим размерам обычно являются самой заметной частью атомной электростанции.

Если грубо и в общих чертах - то принцип действия такой же, как у тепловой электростанции: пар вращает турбину. Только пар греют не газовым или угольным котлом, а атомным реактором.

Паровоз, без трубы, без колес

реакция нагревает воду, она превращается в пар, он вращает турбины генераторов, они вырабатывают электричество.

Стержни, составленные из отдельных, покрытых алюминием кусков ядерного топлива погружаются в ёмкость с теплоносителем, водой например. По мере распада топлива в одном стержне нейтроны вылетают из одного стержня и попадают в другой, провоцируя распад в нём, все эти распады приводят к нагреву теплоносителя, который прогоняется через теплообменник, отдавая тепло другому контуру с теплоносителем, и так несколько контуров. последний из которых преобразует тепло в струю пара, бьющую в турбину, которая соединена с генератором. Реакцией управляют посредством стержней, поглощающих нейтроны, а значит не дающих им попасть в другие топливные стержни и провоцировать распады. Стержни-поглотители вводят между топливными стержнями, чем глубже, тем сильнее гасится реакция. Вот, в общем-то, и весь принцип. Есть ещё тонкости вроде специального покрытия на стенках активной зоны, отражающего нейтроны, которые пролетели мимо топливных стержней, использования разных теплоносителей вроде расплавленных щелочных металлов и т. д.