Funcionament d'una central d'energia nuclear
Encara que la primer cop en utilitzar-se l'energia nuclear va ser amb finalitats bèl·liques durant la Segona Guerra Mundial a l'actualitat el principal ús que es dóna a l'energia nuclear és la de la producció d'energia elèctrica a les centrals d'energia nuclear.
En les reaccions nuclears de fissió es genera una gran quantitat d'energia en forma de calor que s'utilitza per crear vapor d'aigua escalfant per mitjà d'unes barres de metall que estan en contacte amb material radioactiu. La pressió del vapor d'aigua acciona les turbines que generaran l'energia elèctrica d'una manera semblant a una central tèrmica.
Les turbines estan connectades a un generador elèctric. Un pot imaginar, salvant les distàncies, a la dinamo d'una bicicleta. Gran part de l'energia es perd en forma de calor.
Actualment totes les centrals nuclears de producció elèctrica utilitzen les reaccions de fissió (per contra de les de fusió que encara no es poden controlar).
Funcionament d'una central nuclear
El principi bàsic del funcionament d'una central nuclear és utilitzar la calor produïda en la fissió nuclear per escalfar aigua fins a convertir-la en vapor a alta temperatura i pressió. El vapor, arriba fins a una gran turbina que fa girar. La turbina està connectada a un generador que cenvertirá el moviment circular en energia elèctrica.
L'encarregat d'escalfar i transformar l'aigua en vapor és el reactor nuclear que es troba dins d'un edifici anomenat edifici de contenció. En el reactor nuclear es produeix la fissió del nucli dels àtoms. Aquesta és una reacció que genera gran quantitat de calor que s'aprofita per escalfar l'aigua mitjançant elements amb alta conductivitat tèrmica.
L'aigua transformada en vapor a alta temperatura surt de l'edifici de contenció a causa de l'altra pressió a què està sotmès fins arribar a la turbina i fer girar. En aquest moment part de l'energia calorífica del vapor es transforma en energia cinètica. Aquesta turbina està connectada a un generador elèctric mitjançant el qual podrà transformar l'energia cinètica en energia elèctrica.
D'altra banda, el vapor d'aigua que va sortir de la turbina, encara que ha perdut energia calorífica segueix estant en estat gas i molt calent, pel que cal refrigerar abans de tornar a ficar en el circuit. Per aquest motiu, que en sortir de la turbina es dirigeix a un dipòsit de condensació on estarà en contacte tèrmic amb unes canonades d'aigua freda. El vapor d'aigua es torna líquid i mitjançant una bomba es mana de nou al reactor nuclear per tornar a repetir el cicle.
