Kernenergie naar mechanische energie: hoe te converteren, voorbeelden en feiten

In dit artikel wordt de omzetting van kernenergie in mechanische energie met hun voorbeelden beschreven.

In een kernreactor kernsplijting reacties zijn de bronnen van thermische energie. Omdat bij de splijtingsreactie twee lichtere kernen worden geproduceerd uit een zware uraniumkern, komt er warmte vrij, gevolgd door 3 snellere neutronen. Kernenergie wordt in de eerste fase omgezet in thermische energie.

Daarna activeert deze thermische energie de generator die de oorzaak is van het draaien van de turbines. Op deze manier wordt thermische energie omgezet in kinetische energie, maw mechanische energie tijdens het draaien van de bladen van de turbine.

Hoe wordt kernenergie omgezet in mechanische energie?

Kernsplijtingsreacties zijn de bronnen van thermische energie die wordt geproduceerd uit kernenergie. Bij deze reactie wordt een zware uraniumkern gefragmenteerd tot twee lichtere kernen van barium en krypton en drie snellere neutronen. Verder komt er bij dit type reactie enorm veel warmte vrij.

                ₉₂U²³⁵  + ₀n¹ → ₅₆Ba¹⁴¹ + ₃₆Kr⁹²   +3 ₀n¹ 

Nu drijft deze thermische energie de generator aan, die op zijn beurt de bladen van de turbine helpt draaien. Op deze manier wordt thermische energie omgezet in mechanische energie. Hierna wordt de mechanische energie omgezet in elektrische energie. Dus de conversie van kernenergie naar mechanische energie is een tussenstap van de werking van een kerncentrale.

Voorbeelden van kernenergie naar mechanische energie

20+ voorbeelden van kernenergie naar mechanische energieconversie met hun gedetailleerde feiten staan ​​hieronder vermeld:

• Kernsplijtingsreactoren
• Kernfusiereactoren
• Drukwaterreactor (PWR)
• Nucleaire stoomgenerator
• Kerncentrales
• thermonucleaire bom
• Nucleaire thermische raket
• Nucleaire elektrische raket
• Kernonderzeeërs
• Nucleaire vliegtuigen
• Nucleair aangedreven schepen
• Nucleaire motorsystemen
• Aarde doordringend wapen
• kerngranaten
• Nucleaire ballistische raketten
• Nucleaire grond-luchtraketten
• Kernsplijting zeil
• Kernsplijting fragment raket
• Radio-isotoop raket
• Nucleaire kernkoppen

Kernsplijtingsreactoren

Kernsplijtingsreactoren zijn het meest cruciale voorbeeld van kernenergie naar mechanische energieconversie. Deze reactoren worden voornamelijk gebruikt om elektriciteit op te wekken. Bij de productie van elektriciteit is een tussenstap de omzetting van kernenergie naar mechanische energie. Kernsplijtingsreacties vormen de basis van een kernreactor.

Kernfusiereactoren

Kernfusiereactoren zijn een ander zeer cruciaal voorbeeld van de omzetting van kernenergie in mechanische energie. In dit type reactor vinden kernfusiereacties plaats.

Drukwaterreactor (PWR)

Dit is een belangrijke voorbeeld van kernenergie naar mechanische energieomzetting. In de kern wordt water met een druk van 150 atm gebruikt.

Nucleaire stoomgenerator

De stoom in de stoomgenerator activeert de elektrische generator die elektriciteit produceert.

Kerncentrales

Kernsplijtingsreacties zijn de bron van de omzetting van kernenergie in thermische energie in een kerncentrale. Nadat de eerste fase van de splitsing is voltooid, wordt de thermische energie omgezet in mechanische energie die op zijn beurt wordt omgezet in elektrische energie.

thermonucleaire bom

Kernenergie wordt omgezet in mechanische energie tijdens de explosie veroorzaakt door dit type bom.

Nucleaire thermische raket

Het werkingsprincipe is vergelijkbaar met een raket met kernsplijtingsfragmenten. Het gebruikt vloeibare waterstof als drijfgas.

Nucleaire elektrische raket

De motor van dit voortstuwingssysteem van het ruimtevaartuig bevat een kernreactor waarin kernenergie wordt omgezet in thermische energie. Deze thermische energie wordt dan mechanische energie en uiteindelijk elektriciteit.

Kernonderzeeërs

Kernonderzeeërs werkten vroeger volgens het principe van kernsplijtingsreactoren. Uraniumatomen splitsen zich om thermische energie vrij te maken die op zijn beurt stoom produceert onder hoge druk. Deze stoom wordt gebruikt om de turbine aan te drijven. Op deze manier vindt transformatie van kernenergie naar mechanische energie plaats.

Nucleaire vliegtuigen

Nucleaire vliegtuigen hebben hetzelfde werkingsprincipe als de nucleaire onderzeeërs.

Nucleair aangedreven schepen

Nucleair aangedreven schepen zijn een ander belangrijk voorbeeld van de omzetting van kernenergie in mechanische energie.

Nucleaire motorsystemen

In een nucleair motorsysteem wordt kernenergie eerst omgezet in elektriciteit, die op zijn beurt wordt omgezet in mechanische energie. Het is een zeer belangrijk voorbeeld van de omzetting van kernenergie naar mechanische energie.

Aarde doordringend wapen

Dit kernwapen wordt gebruikt om de doelen die zich onder de grond bevinden aan te vallen. In dit wapen wordt ook kernenergie omgezet in mechanische energie door middel van ontploffing.

kerngranaten

Een kanon is verantwoordelijk voor het afleveren van een nucleaire artillerie-geassocieerde nucleaire shell. Dit kernwapen is een ander opmerkelijk voorbeeld van transformatie van kernenergie naar mechanische energie.

Nucleaire ballistische raketten

Om een ​​nuttige lading goed af te leveren aan het gewenste doel, wordt een bepaald ballistisch traject gevolgd door deze raket. Ze droegen nucleaire munitie en explosieven. Dit is een bekend kernwapen waarin kernenergie wordt omgezet in mechanische energie, thermische energie en lichtenergie door middel van een explosie.

Nucleaire grond-luchtraketten

Militaire vliegtuigen gebruiken dit type raketten om hun doelen in het vliegtuig en op zee aan te vallen. In deze raket vindt ook omzetting van kernenergie naar mechanische energie plaats door middel van explosies.

Kernsplijting zeil

Dit type ruimtevaartuig wordt meestal voortgestuwd door splijtingsfragmenten. Het is bijna hetzelfde als een zonnezeil. Het werkingsprincipe is afhankelijk van de kernsplijtingsreactie. Daarom is de omzettingsprocedure van kernenergie naar mechanische energie ook hetzelfde als een kernsplijtingsreactor.

Kernsplijting fragment raket

Kernsplijting fragmentraketten kunnen worden gebruikt om een ​​zeer hoge specifieke impuls te verkrijgen. Een stuwkracht die de mechanische energie (meer specifiek kinetische energie) betekent, wordt gegenereerd door de bijproducten die worden geproduceerd in de kernsplijtingsreactie.

Radio-isotoop raket

Het werkingsprincipe van een radio-isotoopraket is gebaseerd op het verval van radioactieve stoffen. Deze raket is ook een heel belangrijk voorbeeld van de omzetting van kernenergie in mechanische energie. In deze raket is de bron van kernenergie het verval van radioactieve stoffen.

Deze kernenergie produceert een opwaartse stuwkracht die de raket helpt om in de lucht te bewegen. Deze stuwkracht betekent de mechanische energie of meer specifiek de kinetische energie.

Nucleaire kernkoppen

Dit is een ander kernwapen waarin de omzetting van kernenergie naar mechanische energie (blastenergie) plaatsvindt door middel van explosies. Hier wordt ook een deel van kernenergie omgezet in thermische energie en lichtenergie.

Lees ook:

• Hoe de thermische energieoverdracht in een warmtepompsysteem te berekenen
• Voorbeeld van mechanische naar kinetische energie
• Hoe mechanische energiebesparing in een complexe machine te handhaven
• Voorbeelden van kwantumenergie
• Waarom varieert energie in verschillende traagheidsframes?
• Hoe het gebruik van stralingsenergie in op licht gebaseerde communicatiesystemen te verbeteren
• Hoe je kinetische energie kunt vinden vlak voordat deze de grond raakt
• Zonne-energie naar elektrische energie
• Hoe energie in een cyclotronbeweging te berekenen
• Hoe stralingsenergie in architecturale verlichtingsontwerpen kan worden geoptimaliseerd