核电站发电过程中的能量转化

核电站发电过程中，核燃料铀-235发生裂变反应，释放巨大热能。这些热能将水加热至约300摄氏度，产生高压蒸汽。蒸汽推动汽轮机以每分钟3000转的速度旋转，汽轮机带动发电机转子切割磁感线，产生电能。整个过程中，能量从核能转化为热能，再转化为机械能，最终转化为电能。核电站的能量转化效率可达33%，这意味着每3份核能只有1份转化为电能，其余以热能形式散失。

核电站的能量转化链涉及多个精密系统。反应堆中的控制棒吸收中子，调节裂变速率。蒸汽发生器将一回路放射性水与二回路非放射性水隔离。汽轮机轴与发电机轴直接连接，减少能量损失。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。冷却塔将剩余热能释放到大气中，形成可见水蒸气。整个系统24小时不间断运行，为城市提供稳定电力。