Tìm hiểu về phản ứng phân hạch hạt nhân: Ưu điểm, nhược điểm và các loại lò phản ứng

Khả năng phân hạch là khả năng hạt nhân nguyên tử trải qua phản ứng phân hạch hạt nhân có kiểm soát. Điều này có nghĩa là hạt nhân có thể bị tách thành hai hoặc nhiều hạt nhân nhỏ hơn, giải phóng một lượng lớn năng lượng trong quá trình này. Khả năng phân hạch được xác định bởi cấu trúc của hạt nhân và độ lớn của các lực giữ nó lại với nhau. Không phải tất cả các đồng vị đều có khả năng phân hạch, nghĩa là chúng không thể trải qua phản ứng phân hạch có kiểm soát.

2. Sự khác biệt giữa phân hạch và hợp hạch là gì?

Phân hạch và hợp hạch đều là phản ứng hạt nhân, nhưng chúng liên quan đến các quá trình khác nhau và có kết quả khác nhau. Trong quá trình phân hạch, hạt nhân nguyên tử bị tách thành hai hoặc nhiều hạt nhân nhỏ hơn, giải phóng năng lượng trong quá trình này. Trong phản ứng tổng hợp, hai hoặc nhiều hạt nhân nguyên tử kết hợp với nhau tạo thành một hạt nhân nặng hơn, đồng thời giải phóng năng lượng. Phản ứng nhiệt hạch đòi hỏi nhiệt độ và áp suất cao hơn nhiều so với phản ứng phân hạch và hiện tại nó không thực tế để sản xuất điện.

3. Những lợi thế của phân hạch hạt nhân như một nguồn năng lượng là gì?

Phân hạch hạt nhân có một số lợi thế như một nguồn năng lượng:

* Sản lượng năng lượng cao: Phân hạch hạt nhân giải phóng một lượng lớn năng lượng trên mỗi đơn vị nhiên liệu tiêu thụ.
* Phát thải khí nhà kính thấp : Nhà máy điện hạt nhân không tạo ra khí nhà kính trong quá trình vận hành, khiến chúng trở thành nguồn năng lượng sạch hơn so với nhiên liệu hóa thạch.
* Độ tin cậy: Nhà máy điện hạt nhân có thể hoạt động liên tục, cung cấp nguồn điện đáng tin cậy.
* Tuổi thọ cao: Nhà máy điện hạt nhân có tuổi thọ cao và có thể hoạt động trong nhiều thập kỷ nếu được bảo trì thích hợp.
4. Những nhược điểm của phân hạch hạt nhân với tư cách là một nguồn năng lượng là gì?

Phân hạch hạt nhân cũng có một số nhược điểm với tư cách là một nguồn năng lượng:

* Chất thải phóng xạ: Các nhà máy điện hạt nhân tạo ra chất thải phóng xạ phải được lưu trữ và xử lý cẩn thận.
* Chi phí vốn cao : Xây dựng một nhà máy điện hạt nhân đòi hỏi sự đầu tư đáng kể vào cơ sở hạ tầng và công nghệ.
* Mối lo ngại về an ninh: Các nhà máy điện hạt nhân có thể dễ bị đe dọa về an ninh, chẳng hạn như trộm cắp hoặc phá hoại.
* Khả năng mở rộng hạn chế: Các nhà máy điện hạt nhân là những cơ sở lớn và phức tạp, có có thể không phù hợp với mọi vị trí hoặc ứng dụng.
5. Sự khác biệt giữa lò phản ứng nước điều áp (PWR) và lò phản ứng nước sôi (BWR) là gì?

Lò phản ứng nước áp lực (PWR) và lò phản ứng nước sôi (BWR) đều là loại nhà máy điện hạt nhân, nhưng chúng sử dụng các hệ thống làm mát khác nhau và có một số điểm khác biệt chính khác:

* Hệ thống làm mát: PWR sử dụng hệ thống làm mát bằng nước có áp suất, trong khi BWR sử dụng hệ thống làm mát bằng nước sôi.
* Thiết kế nhiên liệu: PWR thường sử dụng thanh nhiên liệu, trong khi BWR sử dụng cụm nhiên liệu.
* Thiết kế ngăn chứa: PWR có tòa nhà chứa lớn hơn BWR.
* Nguyên tắc hoạt động: PWR hoạt động bằng cách làm nóng nước để tạo ra hơi nước, làm quay tua-bin tạo ra điện. BWR hoạt động bằng cách cho phép nước sôi và trực tiếp tạo ra hơi nước làm quay tua-bin.