انواع مختلف راکتورهای هسته ای: اصل عامل.
واژه‌های کلیدی: راکتور ، هسته ای ، بهره برداری ، توضیح ، REP ، EPR ، ITER ، همجوشی گرم.
معرفی
نسل اول راکتورها شامل راکتورهایی هستند که در دهه 50 و 70 توسعه یافته اند ، به ویژه ، کسانی که از بخش گاز گرافیتی اورانیوم طبیعی (UNGG) در فرانسه و بخش هستند "مگنوکس" در انگلستان.
La نسل دوم (70 - 90) استقرار رآکتورهای آبی را مشاهده کرد راکتورها به آب تحت فشار برای فرانسه و آب جوش مانند آلمان و ژاپن) که تشکیل می دهند امروزه بیش از 85٪ نیروگاه هسته ای جهان ، بلکه رآکتورهای آبی نیز در کار هستند طراحی روسی (VVER 1000) و راکتورهای آب سنگین Candu Canada.
La نسل سوم ساخت رآکتورهای دوم آماده است نسل آیا اینEPR (راکتور آب تحت فشار اروپا) یا راکتور SWR 1000 در مدل های آب جوش ارائه شده توسط Framatome ANP (شرکت تابعه آروا و زیمنس) ، یا راکتور AP 1000 که توسط وستینگهاوس طراحی شده است.
La نسل چهارمکه اولین کاربردهای صنعتی در آنها ممکن است رخ دهد افق 2040 در حال مطالعه است.
1) راکتورهای آب تحت فشار (PWR)
مدار اولیه: برای استخراج گرما
اورانیوم ، که در تنوع کمی "غنی شده" - یا "ایزوتوپ" - 235 است ، به صورت گلوله های کوچک بسته بندی می شود. اینها در کانالهای فلزی ضد آب قرار گرفته اند که در مجامع به هم متصل شده اند. این مجموعه ها در یک مخزن فولادی پر از آب قرار می گیرند ، قلب راکتور را تشکیل می دهند. آنها محل واکنش زنجیره ای هستند ، که آنها را به دمای بالا می رساند. آب مخزن در اثر تماس (بیش از 300 درجه سانتیگراد) گرم می شود. تحت فشار نگه داشته می شود ، که مانع از جوشیدن آن می شود و در یک مدار بسته به نام مدار اولیه گردش می کند.
مدار ثانویه: برای تولید بخار
آب موجود در مدار اولیه گرمای خود را به آب در گردش در مدار بسته دیگر منتقل می کند: مدار ثانویه. این تبادل گرما از طریق یک مولد بخار انجام می شود. در تماس با لوله هایی که آب مدار اولیه از آنها عبور می کند ، آب مدار ثانویه به نوبه خود گرم شده و به بخار تبدیل می شود. این بخار توربین را که دینام را تولید می کند ، می چرخاند. پس از عبور از توربین ، بخار سرد شده ، دوباره به آب تبدیل شده و برای یک چرخه جدید به مولد بخار باز می گردد.
سیستم خنک کننده: برای چگالی بخار و اتلاف گرما
برای اینکه سیستم به طور مداوم کار کند ، باید خنک شود. این هدف از مدار سوم مستقل از دو مدار دیگر ، مدار خنک کننده است. عملکرد آن متراکم کردن بخار خارج شده از توربین است. برای این کار یک کندانسور نصب شده است ، دستگاهی متشکل از هزاران لوله که آب سرد گرفته شده از یک منبع خارجی: رودخانه یا دریا در آن جریان دارد. در تماس با این لوله ها ، بخار متراکم شده و به آب تبدیل می شود. در مورد آب کندانسور ، در منبعی که از آن می آید ، کمی گرم می شود. اگر جریان رودخانه خیلی کم است ، یا اگر می خواهیم حرارت آن را محدود کنیم ، از برج های خنک کننده ، یا کولرهای هوا استفاده می کنیم. آب گرم شده از کندانسور که در پایه برج توزیع می شود ، با جریان هوا که در برج بالا می رود ، خنک می شود. بیشتر این آب به کندانسور برمی گردد ، قسمت کوچکی در جو تبخیر می شود و باعث ایجاد این توده های سفید مشخصه نیروگاه های هسته ای می شود.
2) راکتور آب تحت فشار اروپا EPR
این پروژه برای یک راکتور جدید فرانسوی-آلمانی هیچ پیشرفت بزرگی در فناوری نسبت به PWR ندارد ، فقط عناصر قابل توجهی از پیشرفت را به ارمغان می آورد. این باید اهداف ایمنی تعیین شده توسط اداره ایمنی فرانسه ، DSIN و سازمان ایمنی آلمان ، با پشتیبانی فنی آنها از IPSN (موسسه حفاظت و ایمنی هسته ای) و GRS ، همتای آلمانی آن باشد. . این سازگاری از قوانین ایمنی رایج ، ظهور مراجع بین المللی را تشویق می کند. این پروژه ، به منظور دستیابی به مشخصات گسترش یافته به چندین تاسیسات اروپایی ، شامل سه جاه طلبی است:
- با اهداف ایمنی تعریف شده به صورت هماهنگ در سطح بین المللی مطابقت داشته باشید. ایمنی باید از مرحله طراحی ، به ویژه با کاهش احتمال ذوب هسته توسط ضریب 10 ، با محدود کردن پیامدهای رادیولوژیکی تصادفات و با ساده سازی ، به طور قابل توجهی بهبود یابد.
- حفظ رقابت ، به ویژه با افزایش در دسترس بودن و طول عمر اجزای اصلی
- تخلیه و زباله های تولید شده در کار عادی را کاهش داده و به دنبال یک ظرفیت قوی برای بازیافت پلوتونیوم می باشید.
کمی قدرتمندتر (1600 مگاوات)) که راکتورهای نسل دوم (900 تا 1450 مگاوات) EPR همچنین از آخرین پیشرفتهای تحقیق در زمینه ایمنی بهره مند می شوند و خطر بروز یک تصادف جدی را کاهش می دهند. به ویژه به این دلیل که سیستم های امنیتی آن تقویت می شوند و EPR یک "Ashtray" غول پیکر خواهد داشت. این وسیله جدید که در زیر هسته راکتور قرار دارد ، توسط یک منبع آب مستقل خنک می شود ، از این رو از کوریم (مخلوط سوخت و مواد) که در طی ذوب تصادفی فرضی هسته یک راکتور هسته ای تشکیل می شود ، جلوگیری می کند. فرار کنند.
EPR همچنین خواهد داشت بهبود بهره وری در تبدیل گرما به برق. با افزایش حدود 10٪ قیمت هر کیلووات ساعت مقرون به صرفه تر خواهد بود: استفاده از "هسته 100٪ MOX" باعث می شود انرژی بیشتری از همان مقدار مواد استخراج شود و بازیافت شود. پلوتونیوم
3) راکتور فیوژن حرارتی هسته ای تجربی ITER
مخلوط سوخت دوتریوم - تریتیوم به محفظه ای تزریق می شود که به لطف سیستم مهار ، به پلاسما تغییر می کند و می سوزد. با انجام این کار ، راکتور خاکستر (اتم های هلیوم) و انرژی را به صورت ذرات سریع یا تشعشع تولید می کند. انرژی تولید شده به صورت ذرات و تابش در یک جز component خاص ، "دیواره اول" جذب می شود ، که همانطور که از نامش پیداست ، اولین عنصر ماده ای است که فراتر از پلاسما دیده می شود. انرژی که به شکل انرژی جنبشی نوترون ها ظاهر می شود ، به نوبه خود در پتوی تریتیوم ، عنصری فراتر از دیواره اول ، به گرما تبدیل می شود ، اما با این وجود درون محفظه خلا است. محفظه خلا بخشی است که فضای محل واکنش واکنش همجوشی را می بندد. اولین دیوار ، پوشش و محفظه خلاuum بدیهی است که توسط یک سیستم استخراج گرما خنک می شود. از گرما برای تولید بخار و تأمین نیرو در یک مجموعه توربین و دینام معمولی استفاده می شود که برق تولید می کند.
منبع: منبع: سفارت فرانسه در آلمان - 4 صفحه - 4/11/2004
telechargez رایگان این گزارش در قالب پی دی اف:
http://www.bulletins-electroniques.com/allemagne/rapports/SMM04_095