Nükleer reaktörler

Farklı nükleer reaktör tipleri: çalışma prensibi.

Anahtar kelimeler: reaktör, nükleer, işletme, açıklama, REP, EPR, ITER, sıcak füzyon.

Giriş

İlk nesil reaktör, 50-70 yıllarında geliştirilen reaktörleri içerir, özellikle Fransa ve Fransa’daki doğal uranyum grafit gazı (UNGG) sektöründen olanlar Birleşik Krallık'ta "Magnox".

La İkinci nesil (70'ler-90'lar) su reaktörlerinin konuşlandırıldığını gördü ( reaktörler basınçlı su Fransa için ve Almanya ve Japonya'daki gibi kaynar su) Bugün dünyadaki nükleer santralin% 85'inden fazlası, aynı zamanda su reaktörleri Rus tasarımı (VVER 1000) ve Kanadalı Candu ağır su reaktörleri.

La üçüncü nesil ikinci reaktörden devralmaya hazır nesil olup olmadığınıEPR (Avrupa Basınçlı su Reaktörü) veya SWR 1000 reaktöründe Framatome ANP (Areva ve Siemens'in bağlı ortaklığı) tarafından sunulan kaynar su modelleri veya West 1000 House tarafından tasarlanan AP XNUMX reaktörü.

La dördüncü nesil, ilk endüstriyel uygulamaları 2040 ufku incelenmektedir.

1) Basınçlı su reaktörleri (PWR)

Birincil devre: ısı çıkarmak

Uranyum, çeşitliliği bakımından hafifçe "zenginleştirilmiş" - veya "izotop" - 235, küçük topaklar şeklinde paketlenmiştir. Bunlar, montajlara monte edilmiş su geçirmez metal kılıflarda istiflenir. Suyla dolu çelik bir tanka yerleştirilen bu düzenekler reaktörün kalbini oluşturur. Bunlar, onları yüksek sıcaklığa getiren zincirleme reaksiyonun merkezidir. Tanktaki su temas halinde ısınır (300 ° C'nin üzerinde). Kaynamasını engelleyen basınç altında tutulur ve birincil devre adı verilen kapalı bir devrede dolaşır.

Ayrıca Oku:  Enerji faturalarınızı azaltın

Sekonder devre: buhar üretmek için

Birincil devredeki su, ısısını başka bir kapalı devrede dolaşan suya iletir: ikincil devre. Bu ısı değişimi, bir buhar jeneratörü aracılığıyla gerçekleşir. İçinden birincil devreden gelen suyun geçtiği tüplerle temas halinde, ikincil devreden gelen su sırayla ısınır ve buhara dönüşür. Bu buhar, elektrik üreten alternatörü çalıştıran türbini döndürür. Türbinden geçtikten sonra buhar soğutulur, tekrar suya dönüştürülür ve yeni bir döngü için buhar jeneratörüne geri gönderilir.

Soğutma sistemi: buharı yoğunlaştırmak ve ısıyı dağıtmak

Sistemin sürekli çalışması için soğutulması gerekir. Bu, diğer ikisinden bağımsız üçüncü bir devrenin, soğutma devresinin amacıdır. İşlevi türbinden çıkan buharı yoğunlaştırmaktır. Bunu yapmak için, bir kondansatör monte edilir, dış kaynaktan alınan soğuk suyu (nehir veya deniz) dolaştıran binlerce tüpten oluşan bir cihaz Bu tüplerle temas halinde buhar yoğunlaşarak suya dönüşür. Kondenser suyu gelince reddedilir, hafifçe ısıtılır. Nehrin akışı çok düşükse veya ısınmasını sınırlamak istiyorsak, soğutma kuleleri veya hava soğutucular kullanıyoruz. Kule tabanında dağıtılan kondenserden gelen ısınan su, kule içinde yükselen hava akımı ile soğutulur. Bu suyun çoğu kondansatöre geri döner, küçük bir kısmı atmosfere buharlaşır ve nükleer santrallerin özelliği olan bu beyaz dumanlara neden olur.

Ayrıca Oku:  Nükleer ve felsefe

2) Avrupa EPR basınçlı su reaktörü

Yeni bir Fransız-Alman reaktörüne yönelik bu proje, PWR'ye kıyasla büyük bir teknolojik ilerleme sunmuyor, sadece ilerleme için önemli unsurlar getiriyor. IPSN (Nükleer Koruma ve Güvenlik Enstitüsü) ve Alman mevkidaşı GRS'den teknik destek alarak Fransız Güvenlik Otoritesi, DSIN ve Alman Güvenlik Otoritesi tarafından belirlenen güvenlik hedeflerini karşılamalıdır. . Ortak güvenlik kurallarının bu şekilde uyarlanması, uluslararası referansların ortaya çıkmasını teşvik eder. Proje, çeşitli Avrupa kamu hizmet kuruluşlarına genişletilmiş spesifikasyonları karşılayabilmek için üç hedef içeriyor:

- uluslararası düzeyde uyumlu bir şekilde tanımlanan güvenlik hedeflerine uymak. Güvenlik, tasarım aşamasından itibaren, özellikle çekirdek erimesi olasılığını 10 kat azaltarak, kazaların radyolojik sonuçlarını sınırlandırarak ve işlemi basitleştirerek önemli ölçüde iyileştirilmelidir.

- Özellikle ana bileşenlerin kullanılabilirliğini ve ömrünü artırarak rekabet edebilirliği korumak

- Normal çalışmada üretilen atıkları ve atıkları azaltın ve plütonyumun geri dönüşümü için güçlü bir kapasite arayın.

hafifçe daha güçlü (1600 MW)) ikinci nesil reaktörlerin (900 ila 1450 MW) EPR’nin de güvenlik alanındaki araştırmalardaki son gelişmelerden ciddi bir kaza riskini azaltacağından faydalanacağı belirtildi. Özellikle güvenlik sistemleri güçlendirileceği ve EPR’nin devasa bir “küllük” alacağı için. Bağımsız bir su rezerviyle soğutulan reaktör çekirdeğinin altına yerleştirilen bu yeni cihaz, böylece bir nükleer reaktörün çekirdeğinin farazi erimesi sırasında meydana gelen varsayımsal bir kaza sonucu erimesi sırasında oluşan coriumun (yakıt ve malzemelerin karışımı) oluşmasını önler. kaçmak.

Ayrıca Oku:  Avrupa: Ülkelere göre ve elektrik kWh CO2 emisyonları

EPR’nin ısının elektriğe dönüştürülmesinde verimlilik artışı. KWh başına fiyatta yaklaşık% 10'luk bir kazançla daha ekonomik olacak: “% 100 MOX çekirdeğinin” kullanılması, aynı miktarda malzemeden daha fazla enerji elde edilmesini ve geri dönüştürülmesini mümkün kılacak plütonyum.

3) deneysel termonükleer füzyon reaktörü ITER

Döteryum-trityum yakıt karışımı, bir muhafaza sistemi sayesinde plazmaya dönüştüğü ve yanan bir odaya enjekte edilir. Bunu yaparken reaktör, hızlı parçacıklar veya radyasyon şeklinde kül (helyum atomları) ve enerji üretir. Parçacıklar ve radyasyon şeklinde üretilen enerji, adından da anlaşılacağı gibi, plazmanın ötesinde karşılaşılan ilk maddi unsur olan "ilk duvar" olan belirli bir bileşen tarafından emilir. Nötronların kinetik enerjisi şeklinde ortaya çıkan enerji, trityum örtüde, birinci duvarın ötesinde, ancak yine de vakum odasının içinde bir element olan ısıya dönüştürülür. Vakum odası, füzyon reaksiyonunun gerçekleştiği alanı kapatan bileşendir. İlk duvar, kapak ve vakum odası açıkça bir ısı çıkarma sistemi ile soğutulur. Isı, buhar üretmek ve elektrik üreten geleneksel bir türbin ve alternatör tertibatına güç sağlamak için kullanılır.

kaynak: Menşei: Almanya'daki Fransız Büyükelçiliği - 4 sayfa - 4/11/2004

Bu raporu pdf formatında ücretsiz olarak indirin:
    
http://www.bulletins-electroniques.com/allemagne/rapports/SMM04_095

YORUM BIRAKIN

E-posta adresiniz gösterilmeyecektir. Doldurulması zorunlu alanlar * ile işaretlenmiştir *