Ядерні реактори


Поділіться цією статтею з друзями:

Різні типи ядерних реакторів: принцип роботи.

Ключові слова: реактор, ядерна, експлуатація, пояснення, РЕП, ЕПР, ІТЕР, гаряче плавлення.

введення

Перше покоління реакторів включає реактори, розроблені в 50-70 роки, зокрема, сектора природного уранового графітового газу (УНГГ) у Франції та Німеччині "Magnox" у Великобританії.

La Друге покоління (70-90 років) бачить розгортання водних реакторів ( реактори до вода під тиском для Франції та окропу, як у Німеччині та Японії), які становлять сьогодні більше, ніж 85% атомної електростанції у світі, а також водні реактори Росії Російський дизайн (ВВЕР 1000) та канадських реакторів з важкої води типу Канду.

La третє покоління готова до будівництва, перехоплення з другого реактора покоління, чи то цеEPR (Європейський водонапірний реактор) або реактор SWR 1000 на моделі кип'ятіння води, запропоновані Framatome ANP (дочірньою компанією Areva та Siemens), або Реактор AP 1000, розроблений компанією Westinghouse.

La четверте покоління, перша промислова програма якої може бути горизонт 2040 знаходиться в стадії вивчення.

1) Водонагрівачі під тиском (PWR)

Первинна ланцюг: витягнути тепло

Уран, трохи "збагачений" у своєму різноманітті - або "ізотоп" - 235, упаковується у вигляді дрібних гранул. Вони складені в жорсткі металеві оболонки, зібрані в зборах. Встановлені в сталевий резервуар, заповнений водою, ці збори утворюють серце реактора. Вони є місцем ланцюгової реакції, яка несе їх при високих температурах. Вода в баці нагрівається при контакті (більше 300 ° C). Він тримається під тиском, що запобігає його кипіння, і циркулює в замкнутому контурі, званому первинним контуром.

Вторинна ланцюг: виробляти пар

Вода первинного контуру передає свою теплоту в воду, що циркулює в іншому замкнутому контурі: вторинну ланцюг. Цей теплообмін відбувається за допомогою парогенератора. У контакті з трубами, пройдені водою первинного контуру, вода вторинної ланцюга нагрівається по черзі і перетворюється в пару. Ця пара обертається турбіною, яка керує генератором, який виробляє електроенергію. Пройшовши через турбіну, пари охолоджувались, перетворювали назад у воду і повертали в парогенератор для нового циклу.

Схема охолодження: для конденсації пари та евакуації тепла

Щоб система працювала безперервно, вона повинна бути охолоджена. Це є метою третьої схеми, незалежної від двох інших, контуру охолодження. Його функція полягає в конденсації пари, що виходить з турбіни. Для цього розташовується конденсатор, апарат, що складається з тисяч трубок, в яких циркулює холодна вода, взята з зовнішнього джерела: річки або моря. При контакті з цими трубами пара стискається, щоб перетворитися у воду. Що стосується води конденсатора, вона відхиляється, трохи нагрівається, у джерелі, звідки він приходить. Якщо потоки річки є занадто низькими, або якщо хтось хоче обмежити його опалення, використовується градирні, або повітряні охолоджувачі. Нагріта вода, що надходить з конденсатора, розподілена в основі башти, охолоджується струмом повітря, що піднімається в башті. Більша частина цієї води повертається до конденсатора, невелика частина випаровується в атмосферу, викликаючи ці характерні білі скупчення атомних електростанцій.

2) Європейський водонапірний реактор EPR

Цей проект нового французько-німецького реактора не представляє серйозного технологічного перерви з РЕП, він надає лише значні елементи прогресу. Він повинен відповідати цілям безпеки, встановленим французькою службою безпеки, DSIN та Німецьким органом з питань безпеки з їх технічною підтримкою IPSN (Інститут захисту та ядерної безпеки) та її німецької колегії GRS. , Така адаптація загальних правил безпеки сприяє появі міжнародних довідників. Проект, який зможе відповідати певним вимогам, що поширюється на декілька європейських електриків, об'єднує три амбіції:



- відповідати цілям безпеки, визначеним гармонізованим способом на міжнародному рівні. Безпека повинна бути суттєво покращена з етапу проектування, зокрема, шляхом зменшення ймовірності плавлення основного струму фактором 10 шляхом обмеження радіологічних наслідків аварій та спрощення операцій.

- підтримувати конкурентоспроможність, зокрема, збільшуючи доступність та термін служби основних компонентів

- щоб зменшити викиди та відходи, що утворюються під час нормального функціонування, і шукати потужну здатність переробляти плутоній.

трохи більш потужний (1600 MW), що реактора другого покоління (від 900 до 1450 MW) EPR також отримають користь від останніх досягнень у дослідженнях з безпеки, які зменшують ризик серйозної аварії. Відзначимо, що його системи безпеки будуть посилені, і ЄПР буде мати гігантську "попільничку". Це новий пристрій, розміщене під серцем реактора, охолоджують за допомогою подачі води незалежно один від одного, і буде перешкоджати коріум (суміш палива та матеріалів), утворюється в гіпотетичному випадковому злиття серця ядерного реактора, з бігти.

ЕПР також матиме краща ефективність перетворення тепла в електрику, Це буде більш економічним з коефіцієнтом посилення близько 10% від ціни за кіловат-годину: використання в «серце 100% МОХ» видобуватиме більше енергії з тієї ж кількості матеріалу і рециркуляцією плутоній

3) Термоядерний термоядерний реактор ІТЕР

Горюча суміш дейтерію і тритію впорскується в камеру, де, завдяки системі захисної оболонки, вона переходить в стан плазми і опіків. При цьому реактор виробляє золи (атоми гелію) і енергію у вигляді швидких частинок або випромінювання. Енергія, вироблена в вигляді частинок і випромінювання поглинається в конкретний компонент, «першої стінки», який, як припускає його назва, є першим матеріальним елементом зустрічається за межами плазми. Енергія, яка проявляється у вигляді кінетичної енергії нейтрона, в свою чергу, перетворюється в тепло в елементі селекції покриву за першу стіну, але до сих пір у вакуумній камері. Вакуумна камера - це компонент, який закриває простір, де відбувається реакція термоядерного синтезу. Перша стінка, кришка та вакуумна камера, звичайно, охолоджуються системою витягування тепла. Тепло використовується для виробництва пари та електроенергії звичайною турбіною та генератором, що виробляє електроенергію.

Джерело: Походження: Посольство Франції в Німеччині - сторінки 4 - 4 / 11 / 2004

Завантажити цей звіт безкоштовно в форматі pdf:
     http://www.bulletins-electroniques.com/allemagne/rapports/SMM04_095


Зворотній зв'язок

Залишити коментар

Ваша електронна адреса не буде опублікований. Обов'язкові поля позначені *