Derin jeotermal cepler aramaya gelince, bir detayı unutuyorsunuz: sondajla bağlantılı zorluklara ek olarak, su yüzeye çıkarken hala sıcak kalmayı başarmalıdır ... Birkaç kilometrelik bir boru harika bir radyatör yapar!
Grelinette yazdı:ondan elde ettiğimiz "asgari avantajlar", yani sadece birkaç yüz dereceye kadar suyu ısıtmak!
Ayrıca, elektrik üretmek için sürecin sonunda türbinleri çalıştıracak olan suyu ısıtmak için nükleer reaksiyondan hangi sıcaklığın kullanıldığını biliyor musunuz?İnternette bazı değerler var,
birincil devrede 300 ila 400 derece arasındayani suyu nükleer reaksiyonun ürettiği ısıyı doğrudan geri kazanacak devre, (
EDF web sitesine bakın) ...
nükleer reaksiyon yaklaşık 15 santigrat derece üretebilir. (300'ü kullanmak için on beş milyon derece ile "oynuyoruz"!
).
Su yaklaşık 330 ° C'ye ısıtılır.
Reaktör ile eşanjörler (buhar jeneratörleri) arasında kapalı bir devrede dolaşır. Eşanjörlerde yaklaşık 290 ° 'ye kadar soğur (hafıza hizmet ediyorsa), ardından reaktöre geri döner.
Tüm devre 3 barlık bir basınç altında tutulur, böylece su sıvı halde kalır.
Nükleer fisyondan ısının sadece küçük bir kısmının kullanıldığı bir alev olarak bahsediyorsunuz; bu onu görmenin yolu değil.
Bir alevin sürdürülmesi için minimum bir sıcaklığa ihtiyacı vardır. Nükleer fisyon, sıcaklıktan bağımsız olarak gerçekleşir.
Yakıt tamamen izole edilmişse, üretilen enerji yerinde kaldığı için sıcaklık aşırı seviyelere çıkabilir. Bombada olan budur.
Bu enerjiyi alırsak sıcaklık artışını engelleriz. Bir enerji santralinde olan budur.
Alınan güç reaksiyonun ürettiği güce eşit olduğunda sıcaklık sabittir.
Bir enerji santralinde, alınan güç şebekeden gelen talebe bağlıdır, bir ayar noktasıdır. Bu nedenle, nükleer reaksiyonun gücünü, devrenin sıcaklığının sabit kalması için kalıcı olarak uyarlamak gerekir.
Reaksiyonun gücü, birincil devrenin suyunda seyreltilmiş bor ve yakıt elemanları arasındaki grafit çubuklar kullanılarak nötronların emilmesi ile kontrol edilir. Ne kadar çok nötron absorbe edersek, reaksiyonu sürdürmek için o kadar az kalır.
Reaksiyonun ürettiğinden daha fazla nötron emdiğimizde, yavaşlar (yakınsadığını söyleriz).
Tepkime soğurduğundan daha fazla nötron ürettiğinde, hızlanır (ıraksak diyoruz). Bu durumda hızlı tepki vermelisiniz, yoksa tepkinin uzaklaştığını göreceksiniz.
Bu nedenle yavaş bir düzenleme aracı (sudaki bor konsantrasyonu) ve hızlı bir düzenleme aracı (grafit çubukları reaktöre sürmek) vardır.
Geçişte hassasiyet: Reaksiyon yalnızca grafit çubuklarla kontrol edilebilir, sorun, yakıt elemanlarının düzensiz aşınmasına neden olmalarıdır (tepedekiler neredeyse her zaman çubuklarla çevrilidir, neredeyse hiç yıpranmazlar. , alttakiler ise, reaktörün durması dışında neredeyse hiçbir zaman olmuyor). Bunun yerine, ortalama gücü bor miktarına göre ayarlamayı seçerler ve sadece kısa vadeli varyasyonlar için grafit çubukları hareket ettirirler.
Sizi temin ederim, reaktördeki uranyum elementlerinin düzenlenmesi, kaçmanın mümkün olmadığı anlamına gelir: reaksiyon büyük ölçüde farklılaşsa bile, her zaman üretebileceğinden daha fazla nötron absorbe edebiliriz.
Can sıkıcı hale geldiği yer, yeterince soğumadığınız ve reaktörün erimeye başladığı zamandır. Çünkü birdenbire, artık sıkılmış su veya grafit ile geçmeyen büyük erimiş uranyum kümeleriyle karşılaşıyoruz. Bu nedenle, artık tepkiyi düzenleyememe riski vardır: serbestçe ayrılır ve felakettir (Fukuşima, Çernobil).
Reaksiyonun olası kontrol olmaksızın farklılaşması için birlikte sıkıştırılacak yakıt miktarına kritik kütle denir. Yakıtın türüne bağlıdır (örneğin uranyum 235 için 48 kg'dır).
Birbirlerine karşı aniden ezilen (örneğin bir patlama kullanarak) birkaç küçük sabit blok, bu nedenle bu kritik kütleye ulaşmayı mümkün kılar. Bir A-bombayı böyle yakıyoruz.
Biraz dağıldım ama bütün bunlar bir reaktörde atık olmadığını söylemek:
-Su kesinlikle çok kuvvetli ısıtılmıyor ama debisi çok büyük, bu nedenle kazanın gücü çok yüksek
- reaksiyon kontrol edilir ve bu nedenle yavaşlar, ancak aniden daha uzun sürebilir (tıpkı bir batarya gibi): bu nedenle mevcut tüm enerji gerçekten de sonunda kullanılır
(Bu pek doğru değil çünkü yakıt tamamen pasif hale gelmeden çok önce değiştiriliyor tabii ki)
Performans hakkında bir not:
Bir P4 tipi basınçlı su reaktörü (örneğin) 4500 MW'lık bir termik güç üretir. Elektrik çıkış gücü 1300 MW'tır. Geri kalanı termodinamik kayıplar (türbin verimliliği), termal kayıplar (boru yalıtımı) ve santralin kendisinin tüketimi (pompalar, yükseklik değerleri vb.)