原子力発電所には、従来の電力設備と共通する多くの機能があります。 主な違いは、従来の燃料の代わりに放射性物質を使用してエネルギーを生成することです。 同じ商用電力網は、原子力発電所や化石燃料発電所、および再生可能エネルギー源から電力を運びます。 一連の配電線は、電力源から家庭、商業顧客、政府、業界などのエンドユーザーに電力を運びます。
核反応と熱
原子炉は、ウランやプルトニウムなどの元素の制御された放射性崩壊から大量の熱を生成します。 これらの重元素の核は不安定です。 それらは、中性子、アルファおよびベータ粒子、ガンマ線の形で放射線を放出し、その過程でより安定します。 それらが放射を生成するにつれて、それらはまた非常に熱くなります。 原子炉では、石炭や天然ガスの燃焼の代わりに熱が使われます。 化石燃料と原子力発電所はどちらも、熱を使って水を沸騰させ、蒸気を作ります。
蒸気と発電機
パイプは、原子炉から蒸気動力タービンに高圧蒸気を運びます。 蒸気はタービンのブレードを推進し、タービンシャフトを急速に回転させ、発電機を回転させて電気を生成します。 蒸気は凝縮して水になり、それは原子炉に再循環されて再び蒸気になります。 典型的な原子力発電所には、いくつかのタービンと発電機が連携して動作しています。
ステップアップ変圧器と高圧線
変圧器と呼ばれる装置は、電磁誘導の原理を使用して、2つの交流（AC）回路を相互に接続します。 さらに、変圧器はその入力でACの電圧を増減させることができます。 電力会社は高圧線を使用して長距離の電力を効率的に運ぶため、発電所の近くに昇圧変圧器を使用して発電機の出力を増やします。 変圧器の出力電圧は、230,000〜765,000ボルトの範囲のローカル高圧送電線の容量に一致するように設定されています。
ステップダウン変圧器と配電
電力会社は、エネルギー損失を減らすために高電圧で電気を送信しますが、高電圧はほとんどの顧客にとって有用または安全ではありません。 高圧線は、商用および産業用ユーザーの電圧を下げる降圧変圧器を備えた変電所に接続されています。 電力線が近隣のレベルに達すると、家庭で使用するために電圧がさらに低下します。 米国では、公益事業者が家庭や中小企業に120ボルト、208ボルト、240ボルトのサービスを提供しています。
