Nukleare reaktorer


Del denne artikel med dine venner:

De forskellige typer nukleare reaktorer: driftsprincip.

Nøgleord: reaktor, atomkraft, drift, forklaring, REP, EPR, ITER, hot melting.

Introduktion

Den første generation af reaktorer omfatter reaktorer udviklet i 50-70 årene, især dem fra den naturlige urangrafitgas (UNGG) sektor i Frankrig og "Magnox" i Det Forenede Kongerige.

La anden generation (70-90 år) ser udbredelsen af ​​vandreaktorer (the reaktorer til trykvand for Frankrig og kogende vand som i Tyskland og Japan), som udgør i dag mere end 85% af atomkraftværket i verden, men også vandreaktorer af Russisk design (VVER 1000) og canadiske tungvandsreaktorer af Candu-typen.

La tredje generation er klar til at blive bygget, overtagelse fra de andre reaktorer generation, om det er denEPR (Europæisk trykvandsreaktor) eller SWR 1000 reaktoren til kogende vandmodeller foreslået af Framatome ANP (datterselskab af Areva og Siemens), eller AP 1000 reaktor designet af Westinghouse.

La fjerde generation, hvis første industrielle applikationer kunne være 2040 horisonten er under undersøgelse.

1) Trykvandsreaktorer (PWR'er)

Primær kredsløb: at udvinde varmen

Uran, lidt "beriget" i sin sort - eller "isotop" - 235, pakkes i form af små pellets. Disse er stablet i stramme metalhylder monteret i samlinger. Placeret i en ståltank fyldt med vand, udgør disse samlinger reaktorens hjerte. De er sædet for kædereaktionen, som bærer dem ved høje temperaturer. Vandet i beholderen opvarmes ved kontakt (mere end 300 ° C). Det holdes under tryk, hvilket forhindrer det i at koge og cirkulerer i et lukket kredsløb kaldet primær kredsløb.

Sekundære kredsløb: at producere damp

Det primære kredsløbs vand sender sin varme til vandet, der cirkulerer i et andet lukket kredsløb: det sekundære kredsløb. Denne varmeveksling foregår via en dampgenerator. I kontakt med rørene, der krydses af primærkredsløbets vand, opvarmes sekundærkredsløbets vand igen og bliver til damp. Denne damp roterer turbinen, der driver den generator, der producerer elektriciteten. Efter passering gennem turbinen afkøles dampen, omdannes til vand og returneres til dampgeneratoren til en ny cyklus.

Kølekredsløb: kondensere damp og evakuere varme

For at systemet skal kunne fungere kontinuerligt, skal det afkøles. Dette er formålet med et tredje kredsløb uafhængigt af de to andre, kølekredsløbet. Dens funktion er at kondensere dampen, der forlader turbinen. For dette er der indrettet en kondensator, apparat bestående af tusindvis af rør, der cirkulerer koldt vand taget fra en ekstern kilde: flod eller hav. I kontakt med disse rør kondenserer dampen til vand. Med hensyn til kondensatorens vand afvises den, lidt opvarmet, ved den kilde, hvorfra den kommer. Hvis strømmen af ​​floden er for lav, eller hvis man ønsker at begrænse sin opvarmning, bruger man køletårne ​​eller luftkøler. Det opvarmede vand, der kommer fra kondensatoren, fordelt ved bunden af ​​tårnet, afkøles af luftstrømmen, der stiger i tårnet. Det meste af dette vand vender tilbage til kondensatoren, en lille del fordampes ind i atmosfæren og forårsager disse karakteristiske hvide plumer af atomkraftværker.

2) europæisk EPR trykvandsreaktor

Dette projekt af en ny fransk-tysk reaktor frembyder ikke en stor teknologisk pause med REP, det giver kun væsentlige elementer i fremskridt. Det skal opfylde de fastsatte sikkerhedskrav af den franske sikkerhedsmyndighed, Nuclear Installations sikkerhed, og autoriteten tyske sikkerhed med deres tekniske support IPSN (Institut for Beskyttelse og Nuklear Sikkerhed) og GRS, hans tyske kollega . Denne tilpasning af fælles sikkerhedsregler fremmer fremkomsten af ​​internationale referencer. Projektet, for at kunne opfylde et sæt specifikationer udvidet til flere europæiske elektrikere, integrerer tre ambitioner:



- overholde de sikkerhedsmål, der er defineret på en harmoniseret måde på internationalt plan. Sikkerheden skal forbedres væsentligt fra designfasen, især ved at reducere sandsynligheden for kernesmeltning ved hjælp af en 10-faktor ved at begrænse de radiologiske konsekvenser af ulykker og forenkle operationen.

- opretholde konkurrenceevnen, især ved at øge tilgængeligheden og levetiden for hovedkomponenter

- at reducere udledninger og affald produceret under normal drift og at søge en stærk kapacitet til genbrug af plutonium.

lidt plus puissant (1600 MW) at andre generationens reaktorer (fra 900 til 1450 MW) EPR også vil drage nytte af de seneste fremskridt inden for sikkerhedsforskning, der reducerer risikoen for alvorlig ulykke. Især fordi dets sikkerhedssystemer vil blive styrket og EPR vil have et gigantisk "askebæger". Denne nye anordning anbragt under reaktorkernen, afkølet af en uafhængig vandforsyning, forhindrer således korium (blanding af brændstof og materialer), der dannes under en hypotetisk tilfældig fusion af kernen i en atomreaktor s undslippe.

EPR vil også have en bedre effektivitet ved at omdanne varme til el. Det vil være mere økonomisk med en gevinst på omkring 10% af prisen pr kWh: brugen af ​​en "hjerte 100% MOX" vil udvinde mere energi fra den samme mængde materiale og genanvende plutonium.

3) Den termonukleære fusionsreaktor ITER

Deuterium-tritium-brændstofblandingen injiceres i et kammer, hvor det takket være et indeslutningssystem går ind i plasma tilstanden og brænder. Derved producerer reaktoren aske (heliumatomer) og energi i form af hurtige partikler eller stråling. Den producerede energi i form af partikler og stråling absorberes i en bestemt komponent, den "første væg", der, som navnet antyder, er det første materiale element stødt ud plasmaet. Den energi, der vises i form af kinetisk energi af neutron på sin side omdannes til varme i avlen dækelementet ud over den første væg, men stadig inden i vakuumkammeret. Vakuumkammeret er den komponent, der lukker rummet, hvor fusionsreaktionen finder sted. Første væg, dæk og vakuumkammer afkøles selvfølgelig af et varmekstraktionssystem. Varmen bruges til at producere damp og kraft en konventionel turbine og generator sæt producerer elektricitet.

Kilde: Oprindelse: Fransk ambassade i Tyskland - 4 sider - 4 / 11 / 2004

Download denne rapport gratis i pdf-format:
     http://www.bulletins-electroniques.com/allemagne/rapports/SMM04_095


kommentarer Facebook

Skriv en kommentar

Din e-mail-adresse vil ikke blive offentliggjort. Påkrævede felter er markeret med *