Nucleaire reactoren

De verschillende soorten kernreactoren: werkingsprincipe.

Steekwoorden: reactor, nucleair, operatie, uitleg, REP, EPR, ITER, hete fusie.

Introductie

De eerste generatie reactoren omvat reactoren die in de 50-70-jaren zijn ontwikkeld, in het bijzonder die uit de sector natuurlijk uraniumgrafietgas (UNGG) in Frankrijk en de sector "Magnox" in het Verenigd Koninkrijk.

La tweede generatie (70-90 jaar) ziet de inzet van waterreactoren (de reactoren bij water onder druk voor Frankrijk en kokend water zoals in Duitsland en Japan) die vormen vandaag meer dan 85% van de kerncentrale ter wereld, maar ook van waterreactoren Russisch ontwerp (VVER 1000) en Canadese Candu-reactoren voor zwaar water.

La derde generatie is klaar om te worden gebouwd en neemt het over van de tweede reactoren generatie of het de isEPR (Europese waterdrukreactor) of de SWR 1000-reactor op kokend water modellen aangeboden door Framatome ANP (dochteronderneming van Areva en Siemens), of AP 1000-reactor ontworpen door Westinghouse.

La vierde generatie, waarvan de eerste industriële toepassingen zouden kunnen plaatsvinden bij de 2040-horizon wordt bestudeerd.

1) Waterdrukreactoren (PWR)

Primair circuit: om warmte af te voeren

Uranium, enigszins "verrijkt" in zijn variëteit - of "isotoop" - 235, wordt verpakt in de vorm van kleine pellets. Deze zijn gestapeld in waterdichte metalen omhulsels die in assemblages zijn geassembleerd. Geplaatst in een stalen tank gevuld met water, vormen deze assemblages het hart van de reactor. Ze zijn de oorzaak van de kettingreactie, die ze op hoge temperatuur brengt. Het water in de tank warmt bij contact op (meer dan 300 ° C). Het wordt onder druk gehouden, waardoor het niet kookt, en circuleert in een gesloten circuit dat het primaire circuit wordt genoemd.

Lees ook:  Civiele kernenergie: samenspanning tussen de IAEA en de WHO

Secundair circuit: om stoom te produceren

Het water in het primaire circuit geeft zijn warmte af aan het water dat in een ander gesloten circuit circuleert: het secundaire circuit. Deze warmte-uitwisseling vindt plaats via een stoomgenerator. In contact met de buizen waar het water uit het primaire circuit doorheen gaat, warmt het water uit het secundaire circuit beurtelings op en verandert het in stoom. Deze stoom laat de turbine draaien die de alternator aandrijft die elektriciteit produceert. Na het passeren van de turbine wordt de stoom afgekoeld, weer omgezet in water en teruggevoerd naar de stoomgenerator voor een nieuwe cyclus.

Koelsysteem: om de stoom te condenseren en de warmte af te voeren

Om het systeem continu te laten werken, moet het worden gekoeld. Dit is het doel van een derde circuit dat onafhankelijk is van de andere twee, het koelcircuit. Zijn functie is om de stoom die de turbine verlaat te condenseren. Hiervoor wordt een condensor geïnstalleerd, een apparaat van duizenden buizen waarin koud water uit een externe bron: rivier of zee circuleert, bij contact met deze buizen condenseert de damp tot water. Wat betreft het condensorwater, het wordt, enigszins verwarmd, afgewezen bij de bron waaruit het komt. Als de stroming van de rivier te laag is, of als we de opwarming ervan willen beperken, gebruiken we koeltorens of luchtkoelers. Het verwarmde water dat uit de condensor komt, verdeeld onder in de toren, wordt gekoeld door de luchtstroom die in de toren stijgt. Het meeste van dit water keert terug naar de condensor, een klein deel verdampt in de atmosfeer, waardoor deze witte pluimen ontstaan ​​die kenmerkend zijn voor kerncentrales.

Lees ook:  Pico +: een hydraulische pico-turbine submersible

2) De Europese drukwaterreactor EPR

Dit project voor een nieuwe Frans-Duitse reactor betekent geen grote technologische doorbraak in vergelijking met de PWR, het brengt alleen belangrijke elementen van vooruitgang met zich mee. Het moet voldoen aan de veiligheidsdoelstellingen van de Franse veiligheidsautoriteit, de DSIN en de Duitse veiligheidsautoriteit, met hun technische ondersteuning van het IPSN (Instituut voor Nucleaire Bescherming en Veiligheid) en de GRS, zijn Duitse tegenhanger. . Deze aanpassing van gemeenschappelijke veiligheidsregels stimuleert het ontstaan ​​van internationale referenties. Het project, om te kunnen voldoen aan specificaties die zijn uitgebreid tot verschillende Europese elektriciens, omvat drie ambities:

- voldoen aan de veiligheidsdoelstellingen die op een geharmoniseerde manier op internationaal niveau zijn gedefinieerd. De veiligheid moet vanaf de ontwerpfase aanzienlijk worden verbeterd, met name door de kans op kernsmelting met een factor 10 te verminderen, de radiologische gevolgen van ongevallen te beperken en de operaties te vereenvoudigen.

- handhaving van het concurrentievermogen, met name door de beschikbaarheid en levensduur van de belangrijkste componenten te vergroten

- verminderen de lozingen en afval geproduceerd bij normaal gebruik en streven naar een sterke capaciteit om plutonium te recyclen.

licht plus puissant (1600MW) dat de tweede generatie reactoren (van 900 tot 1450 MW) de EPR ook zullen profiteren van de nieuwste ontwikkelingen in veiligheidsonderzoek die het risico op een ernstig ongeval verminderen. In het bijzonder omdat de beveiligingssystemen zullen worden versterkt en de EPR een gigantische "asbak" zal hebben. Dit nieuwe apparaat geplaatst onder de reactorkern, gekoeld door een onafhankelijke waterreserve, zal aldus voorkomen dat corium (mengsel van brandstof en materialen), gevormd tijdens een hypothetische toevallige fusie van de kern van een kernreactor, uit ontsnappen.

Lees ook:  Energiebesparing: welke apparaten moeten worden losgekoppeld om uw elektriciteitsrekening te verlagen?

De EPR zal ook een verbeterde efficiëntie bij het omzetten van warmte in elektriciteit. Het zal zuiniger zijn met een winst in de orde van 10% op de prijs per kWh: het gebruik van een "100% MOX-kern" zal het mogelijk maken om meer energie uit dezelfde hoeveelheid materialen te halen en te recyclen plutonium.

3) De experimentele thermonucleaire fusiereactor ITER

Het deuterium-tritium-brandstofmengsel wordt in een kamer geïnjecteerd waar het, dankzij een insluitsysteem, verandert in plasma en verbrandt. Daarbij produceert de reactor as (heliumatomen) en energie in de vorm van snelle deeltjes of straling. De energie die wordt geproduceerd in de vorm van deeltjes en straling wordt geabsorbeerd in een bepaald onderdeel, de "eerste wand", die, zoals de naam suggereert, het eerste materiële element is dat voorbij plasma wordt aangetroffen. De energie die in de vorm van kinetische energie van de neutronen verschijnt, wordt op zijn beurt omgezet in warmte in de tritiumdeken, een element buiten de eerste wand, maar toch in de vacuümkamer. De vacuümkamer is het onderdeel dat de ruimte afsluit waar de fusiereactie plaatsvindt. De eerste wand, deksel en vacuümkamer worden uiteraard gekoeld door een warmte-extractiesysteem. De warmte wordt gebruikt om stoom te produceren en een conventionele turbine en dynamo te voeden die elektriciteit produceert.

bron: Herkomst: Franse ambassade in Duitsland - 4 pagina's - 4/11/2004

gratis Téléchargez dit rapport in pdf-formaat:
    
http://www.bulletins-electroniques.com/allemagne/rapports/SMM04_095

Laat een reactie achter

Uw e-mailadres wordt niet gepubliceerd. Verplichte velden zijn gemarkeerd *