Kjernereaktorer

Del denne artikkelen med vennene dine:

De forskjellige typer kjernereaktorer: operasjonsprinsipp.

Nøkkelord: reaktor, atomkraft, drift, forklaring, REP, EPR, ITER, smelting.

Introduksjon

Den første generasjonen av reaktorer inkluderer reaktorer utviklet i 50-70 årene, spesielt de av den naturlige urangrafittgassen (UNGG) -sektoren i Frankrike og "Magnox" i Storbritannia.

La andre generasjon (70-90 år) ser utplassering av vannreaktorer (the reaktorer til trykkvann for Frankrike og kokende vann som i Tyskland og Japan) som utgjør i dag mer enn 85% av atomkraftverket i verden, men også vannreaktorer av Russisk design (VVER 1000) og kanadiske tunge vannreaktorer av Candu-typen.

La tredje generasjon er klar til å bli bygget, overtar fra andre reaktorer generasjon, enten det er detEPR (Europeisk trykkvannreaktor) eller SWR 1000-reaktoren til kokende vannmodeller foreslått av Framatome ANP (datterselskap av Areva og Siemens), eller AP 1000 reaktor designet av Westinghouse.

La fjerde generasjon, hvis første industrielle applikasjoner kunne være 2040 horisonten er under studie.

1) Trykkvannreaktorer (PWRs)

Primærkrets: for å trekke ut varmen

L’uranium, légèrement « enrichi » dans sa variété – ou « isotope »- 235, est conditionné sous forme de petites pastilles. Celles-ci sont empilées dans des gaines métalliques étanches réunies en assemblages. Placés dans une cuve en acier remplie d’eau, ces assemblages forment le cœur du réacteur. Ils sont le siège de la réaction en chaîne, qui les porte à haute température. L’eau de la cuve s’échauffe à leur contact (plus de 300°C). Elle est maintenue sous pression, ce qui l’empêche de bouillir, et circule dans un circuit fermé appelé circuit primaire.

Sekundær krets: å produsere damp

Vannet i primærkretsen overfører varmen til vannet som sirkulerer i en annen lukket krets: den sekundære kretsen. Denne varmevekslingen skjer via en dampgenerator. I kontakt med rørene som går gjennom primærkretsens vann, varmes sekundærkretsens vann i sin tur og blir til damp. Denne dampen roterer turbinen som driver generatoren som produserer strømmen. Etter å ha passert turbinen avkjøles dampen, omdannes til vann og returneres til dampgeneratoren for en ny syklus.

Kjølekrets: å kondensere damp og evakuere varme

For at systemet skal kunne operere kontinuerlig, må det avkjøles. Dette er formålet med en tredje krets uavhengig av de andre to, kjølekretsen. Funksjonen er å kondensere dampen som forlater turbinen. For dette er det arrangert en kondensator, apparat som består av tusenvis av rør som sirkulerer kaldt vann tatt fra en ekstern kilde: elv eller sjø. I kontakt med disse rørene kondenserer dampen for å bli vann. Når det gjelder kondensatorvannet, blir det avvist, litt oppvarmet, ved kilden som det kommer fra. Hvis strømmen av elven er for lav, eller hvis man ønsker å begrense oppvarming, bruker man kjøletårn eller luftkjølere. Det oppvarmede vannet som kommer fra kondensatoren, fordelt ved tårnets base, avkjøles av luftstrømmen som stiger i tårnet. Mesteparten av dette vannet går tilbake til kondensatoren, en liten del fordampes inn i atmosfæren, og forårsaker disse karakteristiske hvite plumes av atomkraftverk.

2) europeisk EPR trykksatt vannreaktor

Dette prosjektet av en ny fransk-tysk reaktor presenterer ikke en stor teknologisk pause med REP, det gir bare viktige elementer i fremdriften. Det må oppfylle sikkerhetsmålene som er fastsatt av den franske sikkerhetsmyndighet, Nuclear Installations Sikkerhet, og tilsynet av tysk sikkerhet med sin tekniske support IPSN (Institute of Protection og Nuclear Safety) og GRS, hans tyske kollega . Denne tilpasningen av felles sikkerhetsregler tilskynder fremveksten av internasjonale referanser. Prosjektet, for å kunne møte et sett med spesifikasjoner utvidet til flere europeiske elektrikere, integrerer tre ambisjoner:



- ivareta sikkerhetsmålene som er definert på en harmonisert måte på internasjonalt nivå. Sikkerheten må forbedres betydelig fra designfasen, særlig ved å redusere sannsynligheten for kjerne-smelting ved hjelp av en 10-faktor, ved å begrense de radiologiske konsekvensene av ulykker og forenkle operasjonen.

- opprettholde konkurranseevne, særlig ved å øke tilgjengeligheten og levetiden til hovedkomponenter

- å redusere utslipp og avfall produsert under normal drift, og å se etter en sterk kapasitet til å resirkulere plutonium.

litt pluss puissant (1600 MW) at andre generasjons reaktorer (fra 900 til 1450 MW) EPR vil også ha nytte av de siste fremskrittene innen sikkerhetsforskning som reduserer risikoen for alvorlig ulykke. Spesielt fordi dets sikkerhetssystemer vil bli styrket og EPR vil ha et gigantisk "askebeger". Denne nye innretning plassert under sentrum av reaktoren, avkjølt ved hjelp av en tilførsel av vann uavhengig av hverandre, og vil hindre at lærhuden (blanding av brensel og materialer), dannet i en hypotetisk utilsiktet sammensmelting av hjertet av en atomreaktor, s unnslippe.

EPR vil også ha en bedre effektivitet ved å konvertere varme til elektrisitet. Det vil være mer økonomisk med en gevinst på ca. 10% av prisen pr kWh: bruk av en "hjerte 100% MOX" vil trekke ut mer energi fra den samme mengde materiale og resirkulerings plutonium.

3) Den termonukleære fusjonsreaktor ITER

Le mélange combustible deutérium-tritium est injecté  dans une chambre où, grâce à un système de confinement, il passe à l’état de plasma et brûle. Ce faisant, le réacteur produit des cendres (les atomes d’hélium) et de l’énergie sous forme de particules rapides ou de rayonnement. L’énergie produite sous forme de particules et de rayonnement s’absorbe dans un composant particulier, la « première paroi », qui, comme son nom l’indique, est le premier élément matériel rencontré au-delà du plasma. L’énergie qui apparaît sous forme d’énergie cinétique des neutrons est, quant à elle, convertie en chaleur dans la couverture tritigène, élément au-delà de la première paroi, mais néanmoins à l’intérieur de la chambre à vide. La chambre à vide est le composant qui clôt l’espace où a lieu la réaction de fusion. Première paroi, couverture et chambre à vide sont bien évidemment refroidies par un système d’extraction de la chaleur. La chaleur est utilisée pour produire de la vapeur et alimenter un ensemble classique turbine et alternateur producteur d’électricité.

Kilde: Opprinnelse: Frankrikes ambassade i Tyskland - 4 sider - 4 / 11 / 2004

Last ned denne rapporten gratis i pdf-format:
     http://www.bulletins-electroniques.com/allemagne/rapports/SMM04_095


Facebook kommentarer

Legg igjen en kommentar

Din e-postadresse vil ikke bli publisert. Obligatoriske felt er merket *