Năng lượng nguyên tử là gì? Những điều cần biết về năng lượng nguyên tử sẽ được giải đáp trong chuyên mục bài viết dưới đây. Thông tin mời các bạn cập nhật và tham khảo nhé.
Mục Lục
1. Tìm hiểu về năng lượng nguyên tử là gì?
Năng lượng nguyên tử là một dạng năng lượng giải phóng từ hạt nhân – là một lớp lõi trên trong của nguyên tử tạo ra từ proton và neutron. Nguồn năng lượng này được tạo ra theo hai cách là: Sự phân hạch hạt nhân được hiểu là hạt nhân nguyên tử bị tách ra thành nhiều hạt nhân con hay do nhiệt hạch – khi các hạt nhân nhỏ hợp nhất với nhau thành hạt nhân lớn.
Năng lượng nguyên tử là gì
Hiện nay, năng lượng hạt nhân đang được khai thác rất nhiều trên khắp thế giới phục vụ cho sản xuất điện. Đó là quy trình phải thông qua quá trình phân hạch hạt nhân, sử dụng công nghệ nhằm tạo ra điện từ nhiệt hạch ở giai đoạn nghiên cứu và phát triển (R&D).
>>> Năng lượng mặt trời là gì? Ứng dụng trong đời sống như thế nào?
2. Sự phân hạch hạt nhân là gì?
Phân hạch hạt nhân được xem là một phản ứng của hạt nhân nguyên tử được tách thành hai hay nhiều hạt nhân nhỏ hơn, từ đó giúp giải phóng năng lượng.
Chẳng hạn như khi bị một neutron va chạm vào, thì hạt nhân của nguyên tử uranium-235 sẽ tách thành một hạt nhân krypton, một hạt nhân bari với hai hay ba neutron. Những neutron thừa này cũng sẽ va vào những nguyên tử uranium-235 khác xung quanh. Do vậy khiến chúng được tách ra và tạo thành các neutron bổ sung theo hiệu ứng nhân lên, Bởi vậy sẽ giúp tạo ra một phản ứng dây chuyền tại một phần nhỏ của giây.
Khi xảy ra phản ứng thì sẽ giải phóng năng lượng dưới dạng bức xạ và nhiệt. Nhiệt lượng này có thể được chuyển đổi thành điện năng của nhà máy điện hạt nhân tương tự như cách nhiệt từ nhiên liệu hóa thạch với các nguyên liệu là khí đốt, than, và dầu được dùng để tạo ra điện.
3. Nhà máy điện hạt nhân hoạt động như thế nào?
Bên trong nhà máy điện hạt nhân, lò phản ứng hạt nhân với các thiết bị của chúng đều chứa và điều khiển phản ứng theo dây chuyền, có thể sẽ cung cấp nhiên liệu bằng uranium-235. Từ đó nhằm giúp tạo ra nhiệt qua quá trình phân hạch. Nhiệt có tác dụng làm nóng chất làm mát trong lò phản ứng, cụ thể là nước sẽ giúp tạo ra hơi nước. Tiếp theo hơi nước sẽ được chuyển đến làm quay các tua-bin, kích hoạt máy phát điện nhằm tạo ra điện khi có lượng khí thải các-bon thấp.
4. Khai thác, làm giàu và thải bỏ uranium
Uranium được xem là một kim loại thường được tìm thấy trong những loại đá trên khắp thế giới. Đây được xem là hoạt chất được tồn tại ở những đồng vị tự nhiên, hay còn là một dạng của một nguyên tố khác nhau về tính chất vật lý và khối lượng tuy nhiên chúng cùng có tính chất hóa học. Uranium hiện tại có hai đồng vị tự nhiên là uranium-235 và uranium-238. Trong đó thì Uranium-238 được xem là chiếm phần lớn lượng uranium trên thế giới tuy nhiên chúng không thể tạo ra phản ứng dây chuyền phân hạch. Mặt khác, uranium-235 còn được dùng để sản xuất năng lượng khi phân hạch tuy nhiên yếu tổ này chỉ chiếm chưa đến 1% uranium trên thế giới.
Ứng dụng năng lượng nguyên tử hiện nay
Để tạo ra uranium tự nhiên có nhiều khả năng tiến hành thành quá trình phân hạch. Từ đó cần phải tăng lượng uranium-235 ở mỗi mẫu nhất định qua một quá trình được gọi chung là làm giàu uranium. Khi làm giàu uranium thì nó có thể được dùng hiệu quả để làm nhiên liệu hạt nhân tại nhà máy điện từ 3 đến 5 năm. Tiếp theo thì nó vẫn còn phóng xạ tuy nhiên phải được xử lý theo những hướng dẫn nghiêm ngặt để tuân thủ nghiêm ngặt quy định để bảo vệ con người và môi trường. Với nguồn nhiên liệu đã sử dụng còn được biết đến là nhiên liệu đã qua sử dụng, chúng có thể được tái chế thành những loại nhiên liệu khác dùng trong việc làm nhiên liệu mới với những nhà máy điện hạt nhân đặc biệt.
>>> Giải thích rõ về năng lượng Bovis là gì?
5. Chu trình nhiên liệu hạt nhân là gì?
Chu trình nhiên liệu hạt nhân được hiểu là một quá trình công nghiệp gồm nhiều bước về sản xuất điện từ uranium tại các lò phản ứng điện hạt nhân. Chu trình này bắt đầu từ việc khai thác uranium và sau đó sẽ được kết thúc bằng việc xử lý các chất thải hạt nhân.
5.1. Chất thải hạt nhân
Hoạt động của nhà máy điện hạt nhân từ đó tạo ra chất thải và có mức độ phóng xạ khác nhau. Mặc dù được quản lý khác nhau dựa vào mức độ phóng xạ và mục đích của chúng.
5.2. Quản lý chất thải phóng xạ
Nhà máy điện hạt nhân có thế hệ tiếp theo gọi là các lò phản ứng tiên tiến sáng tạo, từ đó tạo ra ít chất thải hạt nhân hơn nhiều so với những lò phản ứng hiện nay. Theo dự kiến thì nhà máy điện hạt nhân có thể được xây dựng vào năm 2030.
5.3. Điện hạt nhân và biến đổi khí hậu
So với nguồn năng lượng khác thì điện hạt nhân có lượng khí thải Cac-bon cực kỳ thấp. Bởi không giống như những nhà máy dầu, điện than, khí đốt, nhà máy điện hạt nhân thực tế sẽ không tạo ra CO2 trong quá trình hoạt động của chúng. Những lò phản ứng hạt nhân hiện nay đã tạo ra một phần ba lượng điện không phát khí thải carbon trên thế giới, chúng đóng vai trò quyết định đối với việc đạt được những mục tiêu về biến đổi khí hậu.
Với bài viết chia sẻ về năng lượng nguyên tử là gì? Việc tạo ra ra năng lượng nguyên tử như thế nào sẽ giúp ích cho bạn đọc. Đừng quên tham khảo thông tin trong bài viết tiếp theo để có kiến thức hữu ích khác nhé. Chúc bạn thành công!
