Reactoare nucleare


Distribuiți acest articol cu ​​prietenii dvs.:

Diferitele tipuri de reactoare nucleare: principiul funcționării.

Cuvinte cheie: reactor, nuclear, funcționare, explicație, REP, EPR, ITER, topire la cald.

Introducere

Prima generație de reactoare include reactoarele dezvoltate în anii 50-70, în special, cele din sectorul gazului natural de grafit de uraniu (UNGG) din Franța și al "Magnox" în Regatul Unit.

La a doua generație (70-90 ani) vede desfășurarea reactoarelor de apă ( reactori la apă sub presiune pentru Franța și apă fiartă ca și în Germania și Japonia) care constituie astăzi mai mult decât 85% din centralele nucleare din lume, dar și reactoarele de apă din Proiectul rusesc (VVER 1000) și reactoarele canadiene de apă grea de tip Candu.

La a treia generație este gata să fie construită, preluând de la al doilea reactor generație, fie că este vorba deEPR (Reactorul european de apă sub presiune) sau la reactorul SWN 1000 la - modele de apă fierbinte propuse de Framatome ANP (subsidiară a Areva și Siemens), sau - AP reactor 1000 proiectat de Westinghouse.

La a patra generație, ale căror primele aplicații industriale ar putea fi orizontul 2040 este în studiu.

1) Reactorii sub presiune (PWR)

Circuitul primar: pentru extragerea căldurii

Uraniul, ușor "îmbogățit" în soiul său - sau "izotop" - 235, este ambalat sub formă de pelete mici. Acestea sunt stivuite în teci metalice strânse asamblate în ansambluri. Plasate într-un rezervor de oțel plin cu apă, aceste ansambluri formează inima reactorului. Acestea sunt scaunul reacției în lanț, care le transportă la temperaturi ridicate. Apa din rezervor se încălzește la contact (mai mult de 300 ° C). Se menține sub presiune, ceea ce îl împiedică să fiarbă și circulă într-un circuit închis, numit circuit primar.

Circuit secundar: pentru producerea de abur

Apa circuitului primar transmite căldura sa în apă circulantă într-un alt circuit închis: circuitul secundar. Acest schimb de căldură are loc printr-un generator de abur. În contact cu tuburile traversate de apa circuitului primar, apa din circuitul secundar se încălzește la rândul său și se transformă în abur. Acest abur rotește turbina care conduce alternatorul care produce electricitatea. După trecerea prin turbină, aburul este răcit, transformat înapoi în apă și returnat generatorului de abur pentru un nou ciclu.

Circuitul de răcire: pentru condensarea aburului și evacuarea căldurii

Pentru ca sistemul să funcționeze în mod continuu, acesta trebuie răcit. Acesta este scopul unui al treilea circuit independent de celelalte două, circuitul de răcire. Funcția sa este aceea de a condensa aburul care părăsește turbina. Pentru aceasta este aranjat un condensator, aparat compus din mii de tuburi in care circula apa rece rece dintr-o sursa exterioara: rau sau mare. In contact cu aceste tuburi, vaporii se condenseaza pentru a se transforma in apa. În ceea ce privește apa condensatorului, este respinsă, ușor încălzită, la sursa din care provine. Dacă debitul râului este prea scăzut sau dacă doriți să limitați încălzirea, se utilizează turnuri de răcire sau răcitoare de aer. Apa încălzită care vine de la condensator, distribuită la baza turnului, este răcită de curentul de aer care se ridică în turn. Cea mai mare parte a acestei ape se întoarce la condensator, o mică parte se evaporă în atmosferă, provocând astfel de particule albe caracteristice centralelor nucleare.

2) Reactor de apă sub presiune EPR european

Acest proiect al unui nou reactor franco-german nu prezintă o pauză tehnologică majoră cu REP, aduce doar elemente semnificative de progres. Trebuie să respecte obiectivele de siguranță stabilite de Autoritatea franceză de siguranță, DSIN și Autoritatea germană pentru siguranță, cu sprijinul tehnic al IPSN (Institutul pentru Protecție și Securitate Nucleară) și al GRS, omologul său german. . Această adaptare a normelor comune de siguranță încurajează apariția unor referințe internaționale. Proiectul, pentru a putea îndeplini un set de specificații care se adresează mai multor electricieni europeni, integrează trei ambiții:



- să respecte obiectivele de siguranță definite în mod armonizat la nivel internațional. Siguranța trebuie îmbunătățită semnificativ de la etapa de proiectare, în special prin reducerea probabilității de topire a miezului de către un factor 10, prin limitarea consecințelor radiologice ale accidentelor și prin simplificarea operațiunii.

- menținerea competitivității, în special prin creșterea disponibilității și a duratei de viață a componentelor majore

- pentru a reduce evacuările și deșeurile produse în timpul funcționării normale și pentru a căuta o capacitate puternică de reciclare a plutoniului.

puțin mai puternică (1600 MW) că reactoarele de a doua generație (de la 900 la 1450 MW) EPR vor beneficia, de asemenea, de cele mai recente progrese în cercetarea în domeniul siguranței, care reduc riscul unui accident grav. Mai ales pentru că sistemele sale de securitate vor fi consolidate și EPR va avea un "scrumieră" gigantic. Acest nou dispozitiv plasat sub miezul reactorului, răcit printr-o alimentare independentă cu apă, va împiedica coriul (amestec de combustibil și materiale), format în timpul unei fuziuni accidentale accidentale a miezului unui reactor nuclear, s scape.

EPR va avea, de asemenea, o mai bună eficiență a transformării căldurii în energie electrică. Acesta va fi mai economic cu un câștig de ordinul 10% pe prețul kWh: utilizarea unui "core 100% MOX" va extrage mai multă energie din aceeași cantitate de materiale și va recicla plutoniu.

3) Reactorul termonuclear de fuziune ITER

Amestecul de combustibil de deuteriu și tritiu este injectat într-o cameră unde, datorită unui sistem de reținere, acesta intră în starea de plasmă și arde. În acest fel, reactorul produce cenușă (atomi de heliu) și energie sub formă de particule rapide sau radiații. Energia produsă sub formă de particule și radiații este absorbită într-o componentă particulară, "primul perete", care, după cum sugerează și numele, este primul element material întâlnit dincolo de plasmă. Energia care apare sub forma energiei cinetice a neutronilor este, la rândul său, transformată în căldură în capacul tritiogen, element dincolo de primul perete, dar totuși în interiorul camerei de vid. Camera de vid este componenta care închide spațiul în care are loc reacția de fuziune. Primul perete, capacul și camera de vid sunt desigur răcite de un sistem de extragere a căldurii. Căldura este utilizată pentru producerea de aburi și de putere a unei instalații convenționale de turbină și generator care produce energie electrică.

sursa: Origine: Ambasada Franței în Germania - pagini 4 - 4 / 11 / 2004

Descarcă acest raport gratuit în format pdf:
     http://www.bulletins-electroniques.com/allemagne/rapports/SMM04_095


Facebook Comentarii

Lasă un comentariu

Adresa ta de email nu va fi publicată. Câmpurile obligatorii sunt marcate *