परमाणु ऊर्जा कैसे काम करती है

संयुक्त राज्य अमेरिका में, दो-तिहाई रिएक्टर दाबयुक्त जल रिएक्टर (PWR) हैं और शेष क्वथन जल रिएक्टर (BWR) हैं। ऊपर दिखाए गए क्वथन जल रिएक्टर में, पानी को भाप में उबलने दिया जाता है और फिर उसे बिजली पैदा करने के लिए एक टरबाइन के माध्यम से भेजा जाता है।

दाबयुक्त जल रिएक्टरों में, कोर के पानी को दबाव में रखा जाता है और उबलने नहीं दिया जाता। ऊष्मा को एक ऊष्मा विनिमायक (जिसे भाप जनरेटर भी कहा जाता है) द्वारा कोर के बाहर के पानी में स्थानांतरित किया जाता है, जिससे बाहरी पानी उबलता है, भाप उत्पन्न होती है और एक टरबाइन को ऊर्जा मिलती है। दाबयुक्त जल रिएक्टरों में, उबलने वाला पानी विखंडन प्रक्रिया से अलग होता है, इसलिए रेडियोधर्मी नहीं बनता।

टरबाइन को चलाने के लिए भाप का उपयोग करने के बाद, उसे ठंडा करके वापस पानी में संघनित किया जाता है। कुछ संयंत्र भाप को ठंडा करने के लिए नदियों, झीलों या समुद्र के पानी का उपयोग करते हैं, जबकि अन्य ऊँचे कूलिंग टावरों का उपयोग करते हैं। घंटे के आकार के कूलिंग टावर कई परमाणु संयंत्रों का जाना-पहचाना प्रतीक हैं। एक परमाणु ऊर्जा संयंत्र द्वारा उत्पादित प्रत्येक इकाई बिजली के लिए, लगभग दो इकाई अपशिष्ट ऊष्मा पर्यावरण में छोड़ी जाती है।

वाणिज्यिक परमाणु ऊर्जा संयंत्रों का आकार 1960 के दशक की शुरुआत में पहली पीढ़ी के लगभग 60 मेगावाट से लेकर 1000 मेगावाट से भी ज़्यादा तक होता है। कई संयंत्रों में एक से ज़्यादा रिएक्टर होते हैं। उदाहरण के लिए, एरिज़ोना स्थित पालो वर्डे संयंत्र तीन अलग-अलग रिएक्टरों से बना है, जिनमें से प्रत्येक की क्षमता 1,334 मेगावाट है।

कुछ विदेशी रिएक्टर डिज़ाइन विखंडन की ऊष्मा को कोर से दूर ले जाने के लिए पानी के अलावा अन्य शीतलकों का उपयोग करते हैं। कनाडाई रिएक्टर ड्यूटेरियम युक्त पानी (जिसे "भारी जल" कहा जाता है) का उपयोग करते हैं, जबकि अन्य गैस से ठंडा होते हैं। कोलोराडो में एक संयंत्र, जो अब स्थायी रूप से बंद हो चुका है, शीतलक के रूप में हीलियम गैस का उपयोग करता था (जिसे उच्च तापमान गैस-शीतित रिएक्टर कहा जाता है)। कुछ संयंत्र तरल धातु या सोडियम का उपयोग करते हैं।