核电站的能量转化过程

核电站通过核裂变产生巨大热能。铀燃料棒在反应堆内发生链式反应，释放的热量将水加热至约300摄氏度，形成高压蒸汽。蒸汽推动涡轮机旋转，涡轮机带动发电机切割磁感线，产生电能。整个过程能量转化效率可达33%，剩余热量通过冷却塔散发。一座百万千瓦级核电站每天只需消耗约3千克铀-235，就能提供相当于燃烧3000吨标准煤的电力。

核电站的能量转化链遵循严格的物理规律。反应堆内的控制棒通过吸收中子调节裂变速率，确保反应稳定。蒸汽发生器将一回路放射性水与二回路非放射性水隔离，保障安全。涡轮机由数千个精密叶片组成，转速可达每分钟3000转。发电机产生的电压高达2万伏，经变压器升至50万伏后并入电网。核电站的燃料组件可在反应堆内连续运行18个月，期间更换一次即可维持满功率运行。