เครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์


แบ่งปันบทความนี้กับเพื่อนของคุณ:

เครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์ประเภทต่างๆ: หลักการทำงาน

คำสำคัญ: เครื่องปฏิกรณ์, นิวเคลียร์, การดำเนินการ, คำอธิบาย, REP, EPR, ITER, ร้อนละลาย

บทนำ

เครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์รุ่นแรกมีเครื่องปฏิกรณ์ที่พัฒนาขึ้นในปี 50-70, โดยเฉพาะอย่างยิ่งก๊าซธรรมชาติของกราไฟท์ยูเรเนียมธรรมชาติ (UNGG) ในประเทศฝรั่งเศสและ "Magnox" ในสหราชอาณาจักร

La รุ่นที่สอง (70-90 years) เห็นการใช้เครื่องปฏิกรณ์น้ำ (the เครื่องปฏิกรณ์ น้ำแรงดันสูง สำหรับประเทศฝรั่งเศสและน้ำเดือดเช่นในเยอรมนีและญี่ปุ่น) ซึ่งประกอบด้วย วันนี้มากกว่า 85% ของโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ในโลก แต่ยังรวมถึงเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์ของน้ำ การออกแบบของรัสเซีย (VVER 1000) และเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์หนักของแคนาดาประเภท Candu

La รุ่นที่สาม พร้อมที่จะสร้างขึ้นจากเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์ตัวที่สอง รุ่นไม่ว่าจะเป็นEPR (เครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์ความดันยุโรป) หรือเครื่องปฏิกรณ์ SWR 1000 ที่ แบบจำลองน้ำเดือดที่เสนอโดย Framatome ANP (บริษัท ในเครือ Areva และ Siemens) หรือ เครื่องปฏิกรณ์ AP 1000 ที่ออกแบบโดย Westinghouse

La รุ่นที่สี่ซึ่งเป็นอุตสาหกรรมที่สามารถประยุกต์ใช้งานได้ ขอบฟ้า 2040 อยู่ภายใต้การศึกษา

1) เครื่องปฏิกรณ์บำบัดน้ำแรงดัน (PWRs)

วงจรหลัก: เพื่อแยกความร้อน

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.

วงจรทุติยภูมิ: ผลิตไอน้ำ

น้ำของวงจรหลักส่งความร้อนไปสู่น้ำหมุนเวียนในวงจรปิดอื่น: วงจรทุติยภูมิ การแลกเปลี่ยนความร้อนนี้เกิดขึ้นผ่านเครื่องกำเนิดไฟฟ้าไอน้ำ เมื่อสัมผัสกับท่อที่ไหลผ่านทางน้ำจากวงจรหลักแล้วน้ำของวงจรรองจะร้อนขึ้นและกลายเป็นไอน้ำ ไอน้ำนี้หมุนกังหันที่ขับเคลื่อนเครื่องกำเนิดไฟฟ้ากระแสสลับที่ผลิตกระแสไฟฟ้า หลังจากผ่านกังหันไอน้ำจะถูกระบายความร้อนแปลงเป็นน้ำและกลับสู่เครื่องกำเนิดไฟฟ้าไอน้ำสำหรับรอบใหม่

วงจรระบายความร้อน: เพื่อให้ไอน้ำหดตัวและระบายความร้อนออก

สำหรับระบบการทำงานอย่างต่อเนื่องต้องระบายความร้อนด้วย นี่คือจุดมุ่งหมายของวงจรที่สามที่เป็นอิสระจากอีกสองวงจรระบายความร้อน ฟังก์ชั่นคือการรวมตัวไอน้ำออกจากกังหัน สำหรับอุปกรณ์นี้ประกอบด้วยหลอดหลายพันหลอดที่หมุนเวียนน้ำเย็นที่นำมาจากแหล่งภายนอก: แม่น้ำหรือทะเลในการสัมผัสกับท่อเหล่านี้ไอระเหยกลายเป็นน้ำ ส่วนน้ำของคอนเดนเซอร์จะถูกปฏิเสธความร้อนเล็กน้อยที่แหล่งกำเนิดจากแหล่งกำเนิด ถ้าการไหลของแม่น้ำต่ำเกินไปหรือถ้าต้องการจำกัดความร้อนให้ใช้อาคารระบายความร้อนหรือเครื่องทำความเย็นแบบอากาศ น้ำอุ่นที่มาจากคอนเดนเซอร์กระจายอยู่ที่ฐานของหอถูกระบายความร้อนด้วยกระแสอากาศที่เพิ่มขึ้นในหอ ส่วนใหญ่ของน้ำนี้ส่งกลับไปยังคอนเดนเซอร์ส่วนเล็ก ๆ จะระเหยกลายเป็นบรรยากาศทำให้เกิดขนนกสีขาวที่มีลักษณะเฉพาะของโรงไฟฟ้านิวเคลียร์

2) เครื่องปฏิกรณ์แบบยุโรป EPR แรงดันสูง

โครงการเครื่องปฏิกรณ์ฝรั่งเศส - เยอรมันซึ่งเป็นโครงการปฏิกรณ์แบบฝรั่งเศส - เยอรมันนี้ไม่ได้แสดงให้เห็นถึงการทำลายเทคโนโลยีอันใหญ่หลวงด้วย REP ซึ่งจะนำมาซึ่งความก้าวหน้าที่สำคัญเพียงอย่างเดียว มันต้องเป็นไปตามวัตถุประสงค์ของความปลอดภัยที่กำหนดโดยผู้มีอำนาจฝรั่งเศสความปลอดภัยติดตั้งความปลอดภัยนิวเคลียร์และผู้มีอำนาจของความปลอดภัยของเยอรมันด้วยการสนับสนุนทางเทคนิคของพวกเขา IPSN (สถาบันคุ้มครองและความปลอดภัยนิวเคลียร์) และ GRS คู่ของเยอรมัน . การปรับกฎเกณฑ์ด้านความปลอดภัยร่วมกันนี้สนับสนุนการเกิดการอ้างอิงระหว่างประเทศ โครงการเพื่อให้สามารถตอบสนองข้อกำหนดที่กำหนดไว้สำหรับช่างไฟฟ้ายุโรปหลายรายได้รวมเอาความทะเยอทะยานสามประการ:



- สอดคล้องกับวัตถุประสงค์ด้านความปลอดภัยที่กำหนดไว้ในแนวทางที่กลมกลืนกันในระดับนานาชาติ ความปลอดภัยต้องได้รับการปรับปรุงอย่างมีนัยสำคัญจากขั้นตอนการออกแบบโดยเฉพาะอย่างยิ่งโดยการลดความเป็นไปได้ที่จะหลอมแกนโดยปัจจัย 10 โดยการ จำกัด ผลกระทบทางรังสีของอุบัติเหตุและลดความซับซ้อนของการทำงาน

- รักษาความสามารถในการแข่งขันโดยเฉพาะอย่างยิ่งโดยการเพิ่มความพร้อมใช้งานและอายุการใช้งานของส่วนประกอบที่สำคัญ

- เพื่อลดการปล่อยและของเสียที่เกิดขึ้นในระหว่างการทำงานตามปกติและเพื่อหากำลังการผลิตที่แข็งแกร่งในการรีไซเคิลพลูโตเนียม

เล็กน้อย มีพลังมากขึ้น (1600 MW) ที่เครื่องปฏิกรณ์ยุคที่สอง (จาก 900 ถึง 1450 MW) EPR จะได้รับประโยชน์จากความก้าวหน้าทางเทคโนโลยีด้านความปลอดภัยล่าสุดที่ช่วยลดความเสี่ยงจากอุบัติเหตุร้ายแรง โดยเฉพาะอย่างยิ่งเนื่องจากระบบรักษาความปลอดภัยจะได้รับความเข้มแข็งและ EPR จะมี "ที่เขี่ยบุหรี่" ขนาดยักษ์ นี้อุปกรณ์ใหม่อยู่ภายใต้หัวใจของเครื่องปฏิกรณ์ที่ระบายความร้อนด้วยน้ำประปาเป็นอิสระและจะป้องกันไม่ให้หนัง (ส่วนผสมของน้ำมันเชื้อเพลิงและวัสดุ) ที่เกิดขึ้นในฟิวชั่นโดยไม่ได้ตั้งใจสมมุติของหัวใจของเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์ s หลบหนี

EPR จะมีก ประสิทธิภาพที่ดีกว่าในการแปลงความร้อนเป็นไฟฟ้า. มันจะประหยัดมากขึ้นมีกำไรประมาณ 10% ของราคาต่อกิโลวัตต์ชั่วโมงที่ใช้งาน: ใช้ของ "หัวใจ 100% MOX" จะดึงพลังงานเพิ่มเติมจากจำนวนเงินเดียวกันของวัสดุและการรีไซเคิล พลูโตเนียม

3) เครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์ฟิวชั่นนิวเคลียร์ 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.

ที่มา: แหล่งกำเนิดสินค้า: สถานทูตฝรั่งเศสในเยอรมนี - หน้า 4 - 4 / 11 / 2004

ดาวน์โหลดรายงานนี้ฟรีในรูปแบบ PDF:
http://www.bulletins-electroniques.com/allemagne/rapports/SMM04_095


ความคิดเห็นที่ Facebook

แสดงความคิดเห็น

ที่อยู่อีเมล์ของคุณจะไม่ถูกเผยแพร่ ช่องที่ต้องการถูกทำเครื่องหมาย *