Lò phản ứng hạt nhân

Chia sẻ bài báo này với bạn bè của bạn:

Các loại lò phản ứng hạt nhân khác nhau: nguyên tắc hoạt động.

Từ khóa: lò phản ứng, hạt nhân, hoạt động, giải thích, REP, EPR, ITER, nóng nóng chảy.

Giới thiệu

Thế hệ đầu tiên của lò phản ứng bao gồm lò phản ứng phát triển trong 50-70 năm, đặc biệt là của ngành uranium urani tự nhiên (UNGG) ở Pháp và "Magnox" ở Vương quốc Anh.

La thế hệ thứ hai (70-90 năm) chứng kiến ​​việc triển khai các lò phản ứng nước ( lò phản ứng nước áp lực cho Pháp và nước sôi như ở Đức và Nhật Bản) tạo thành ngày nay hơn 85% của nhà máy điện hạt nhân trên thế giới, mà còn các lò phản ứng nước Thiết kế Nga (VVER 1000) và lò phản ứng nước nặng của Canada loại Candu.

La thế hệ thứ ba đã sẵn sàng để được xây dựng, tiếp nhận từ các lò phản ứng thứ hai thế hệ mới, cho dù đó làEPR (Lò phản ứng nước áp lực của châu Âu) hoặc lò phản ứng SWR 1000 tại các mô hình nước đun sôi của Framatome ANP (công ty con của Areva và Siemens), hoặc Lò phản ứng AP 1000 do Westinghouse thiết kế.

La thế hệ thứ tư, những ứng dụng công nghiệp đầu tiên có thể là đường chân trời 2040 đang được nghiên cứu.

1) Các lò phản ứng nước áp suất (PWRs)

Mạch chính: trích nhiệt

Uranium, hơi "làm giàu" trong giống của nó - hoặc "đồng vị" - 235, được đóng gói dưới dạng viên nén nhỏ. Chúng được xếp chồng lên nhau trong lớp vỏ kim loại chặt được lắp ráp trong các cụm. Được đặt trong một bồn chứa bằng thép chứa đầy nước, những cụm này tạo thành trái tim của lò phản ứng. Chúng là chỗ của phản ứng dây chuyền, mang chúng ở nhiệt độ cao. Nước trong bể nóng khi tiếp xúc (hơn 300 ° C). Nó được giữ dưới áp lực, ngăn chặn nó từ sôi, và lưu thông trong một mạch kín được gọi là mạch chính.

Mạch thứ cấp: sản xuất hơi nước

Nước của mạch sơ cấp truyền nhiệt của nó tới nước tuần hoàn trong mạch đóng khác: mạch thứ cấp. Sự trao đổi nhiệt diễn ra thông qua một máy phát điện hơi nước. Khi tiếp xúc với các ống đi qua nước của mạch chính, nước của mạch thứ cấp nóng lên và biến thành hơi nước. Hơi nước này xoay tuabin điều khiển máy phát điện tạo ra điện. Sau khi đi qua tuabin, hơi nước được làm mát, chuyển đổi trở lại trong nước và quay trở lại máy tạo hơi nước cho một chu kỳ mới.

Làm mát mạch: để cô đặc hơi nước và sơ tán nhiệt

Để hệ thống hoạt động liên tục, nó phải được làm mát. Đây là mục đích của một mạch thứ ba độc lập của hai khác, mạch làm mát. Chức năng của nó là ngưng tụ hơi nước để lại tuabin. Đối với điều này được sắp xếp một bình ngưng, thiết bị bao gồm hàng ngàn ống trong đó lưu thông nước lạnh lấy từ một nguồn bên ngoài: sông hoặc biển.Việc tiếp xúc với những ống này, hơi ngưng tụ để chuyển thành nước. Đối với nước của bình ngưng, nó bị loại bỏ, hơi nóng, ở nguồn mà nó đi kèm. Nếu dòng chảy của sông quá thấp, hoặc nếu người ta muốn hạn chế sưởi ấm của nó, người ta sử dụng tháp làm mát, hoặc làm mát không khí. Nước nóng đọng từ bình ngưng, phân bố tại chân tháp, được làm mát bằng dòng không khí tăng lên trong tháp. Hầu hết nước này trở lại bình ngưng, một phần nhỏ bốc hơi vào khí quyển, làm cho những cọng màu trắng đặc trưng này của các nhà máy điện hạt nhân.

2) lò phản ứng nước áp suất EPR của Châu Âu

Dự án của một lò phản ứng Pháp-Đức mới không có sự phá vỡ công nghệ lớn với REP, nó chỉ mang lại những thành tố đáng kể cho sự tiến bộ. Nó phải đáp ứng được các mục tiêu an toàn do Cơ quan An toàn Pháp, DSIN, và Cơ quan An toàn Đức, với sự hỗ trợ kỹ thuật của họ về IPSN (Viện Bảo vệ và An toàn Hạt nhân) và GRS, đối tác của Đức. . Việc thích ứng với các quy tắc an toàn thông thường khuyến khích sự xuất hiện của các tài liệu tham khảo quốc tế. Dự án có thể đáp ứng được một loạt các yêu cầu kỹ thuật mở rộng cho một số thợ điện ở châu Âu, kết hợp ba tham vọng:



- tuân thủ các mục tiêu an toàn được xác định một cách hài hòa ở cấp quốc tế. An toàn phải được cải thiện đáng kể từ giai đoạn thiết kế, đặc biệt bằng cách giảm nguy cơ tan lõi bằng một yếu tố 10, bằng cách hạn chế các hậu quả của tai nạn phóng xạ và đơn giản hóa hoạt động.

- duy trì khả năng cạnh tranh, đặc biệt bằng cách tăng tính sẵn có và tuổi thọ của các thành phần chính

- để giảm lượng chất thải và chất thải được tạo ra trong quá trình hoạt động bình thường, và để tìm kiếm một năng lực mạnh để tái chế plutoni.

hơi mạnh hơn (1600 MW) mà các lò phản ứng thế hệ thứ hai (từ 900 đến 1450 MW) thì EPR cũng sẽ được hưởng lợi từ những tiến bộ mới nhất trong nghiên cứu an toàn nhằm giảm nguy cơ tai nạn nghiêm trọng. Đáng chú ý là hệ thống an ninh sẽ được tăng cường và EPR sẽ có một cái gạt tàn "khổng lồ". Thiết bị mới này được đặt dưới lõi lò phản ứng, được làm mát bởi nguồn cung cấp nước độc lập, do đó sẽ ngăn cản corium (hỗn hợp nhiên liệu và vật liệu), được hình thành trong một sự phản ứng giả ngẫu nhiên của lõi lò phản ứng hạt nhân, trốn thoát.

EPR cũng sẽ có một hiệu quả chuyển đổi nhiệt thành điện năng tốt hơn. Sẽ tiết kiệm hơn nếu đạt được mức 10% với giá kWh: việc sử dụng "core 100% MOX" sẽ giải phóng nhiều năng lượng hơn từ cùng một lượng nguyên liệu và tái chế plutonium.

3) lò phản ứng nhiệt hạch hạt nhân ITER

Hỗn hợp nhiên liệu deuterium-tritium được tiêm vào một buồng, nhờ vào hệ thống ngăn chặn, nó đi vào trạng thái plasma và bị bỏng. Khi làm như vậy, lò phản ứng tạo ra tro (nguyên tử heli) và năng lượng dưới dạng hạt nhanh hoặc bức xạ. Năng lượng được tạo ra dưới dạng hạt và bức xạ được hấp thụ trong một thành phần đặc biệt, "bức tường đầu tiên", cái mà, như tên gọi của nó, là nguyên tố vật chất đầu tiên gặp phải ngoài plasma. Năng lượng xuất hiện dưới dạng động năng của các neutron, lần lượt, biến đổi thành nhiệt trong vỏ tritigenic, phần tử nằm ngoài bức tường đầu tiên, nhưng vẫn nằm trong buồng chân không. Buồng chân không là thành phần đóng không gian nơi phản ứng nhiệt hạch diễn ra. Bức tường đầu tiên, nắp và buồng chân không tất nhiên được làm mát bằng hệ thống chiết nhiệt. Nhiệt được sử dụng để sản xuất hơi nước và cung cấp năng lượng cho một bộ tua-bin và máy phát điện thông thường.

Nguồn: Xuất xứ: Đại sứ quán Pháp tại Đức - 4 trang - 4 / 11 / 2004

Tải xuống báo cáo này miễn phí ở định dạng pdf:
     http://www.bulletins-electroniques.com/allemagne/rapports/SMM04_095


Nhận xét trên Facebook

Để lại một bình luận

địa chỉ email của bạn sẽ không được công bố. Các trường bắt buộc được đánh dấu *