הסוגים השונים של הכורים הגרעיניים: עיקרון הפעולה.
מילות מפתח: כור, גרעיני, הפעלה, הסבר, REP, EPR, ITER, התכה חמה.
מבוא
הדור הראשון של הכורים כולל כורים שפותחו בשנים 50-70, בפרט, אלה מתעשיית הגז הגרפיט האורניום הטבעי (UNGG) בצרפת "מגנוקס" בבריטניה.
La דור שני (70-90 שנים) רואה את פריסתם של כורי מים (ה- כורים ל מים בלחץ עבור צרפת ומים רותחים כמו בגרמניה ויפן) המהווים כיום יותר מ- 85% מתחנת הכוח הגרעינית בעולם, אך גם כורים למים של עיצוב רוסי (VVER 1000) וכורים למים כבדים קנדיים מסוג קנדו.
La דור שלישי מוכן לבנייה, משתלט על הכורים של השני דור, בין אם זהEPR (כור מים בלחץ אירופאי) או הכור SWR 1000 ב דגמי מים רותחים שהוצעו על ידי Framatome ANP (חברת בת של ערבה וסימנס), או כור AP 1000 שתוכנן על ידי ווסטינגהאוס.
La דור רביעישהיישומים התעשייתיים הראשונים שלהם יכלו אופק ה- 2040 נחקר.
1) כורי מים בלחץ (PWRs)
מעגל ראשוני: לחילוץ החום
אורניום, "מועשר" מעט במגוון שלו - או "איזוטופ" - 235, נארז בצורת כדורים קטנים. אלה נערמים בצינורות מתכת אטומים למים המחוברים יחד במכלולים. המכלולים הללו ממוקמים במיכל פלדה מלא במים, ומהווים את לב הכור. הם מקום מושבה של תגובת השרשרת, המביאה אותם לטמפרטורה גבוהה. המים במיכל מתחממים במגע (מעל 300 מעלות צלזיוס). הוא נשמר בלחץ, מה שמונע את רתיחתו ומסתובב במעגל סגור הנקרא המעגל הראשוני.
מעגל משני: לייצור קיטור
המים במעגל הראשוני מעבירים את חוםם למים המסתובבים במעגל סגור אחר: המעגל המשני. החלפת חום זו מתרחשת באמצעות מחולל קיטור. במגע עם הצינורות שדרכם עוברים המים מהמעגל הראשוני, המים מהמעגל המשני מתחממים בתורם והופכים לאדים. קיטור זה הופך את הטורבינה שמניעה את האלטרנטור המייצר חשמל. לאחר המעבר דרך הטורבינה מקורר האדים, הופך חזרה למים ומוחזר לגנרטור הקיטור למחזור חדש.
מעגל קירור: לעיבוי אדים ולפינוי החום
כדי שהמערכת תפעל ברציפות, יש לקרר אותה. זו מטרתו של מעגל שלישי ללא תלות בשני האחרים, מעגל הקירור. תפקידו הוא לעבות את האדים שיוצאים מהטורבינה. לשם כך מותקן מעבה, מכשיר המורכב מאלפי צינורות שבתוכם מסתובבים מים קרים שנלקחו ממקור חיצוני: נהר או ים. במגע עם צינורות אלו האדים מתעבים להפוך למים. באשר למים המעבים, הם נדחים, מחוממים מעט, במקור ממנו הם באים. אם זרימת הנהר נמוכה מדי, או אם אנו רוצים להגביל את חימוםו, אנו משתמשים במגדלי קירור, או מקררי אוויר. המים המחוממים המגיעים מהקבל, המופצים בבסיס המגדל, מקוררים בזרימת האוויר העולה במגדל. מרבית המים הללו חוזרים למעבה, חלק קטן מתאדה לאטמוספירה וגורם לגזים לבנים אלו האופייניים לתחנות כוח גרעיניות.
2) כור מים בלחץ EPR אירופי
פרויקט זה של כור צרפתי-גרמני חדש אינו מציג שום פריצת דרך טכנולוגית גדולה בהשוואה ל- PWR, אלא רק מביא אלמנטים משמעותיים של התקדמות. עליה לעמוד ביעדי הבטיחות שנקבעו על ידי רשות הבטיחות הצרפתית, ה- DSIN ורשות הבטיחות הגרמנית, בתמיכתם הטכנית של ה- IPSN (המכון להגנה גרעינית ובטיחות) וה- GRS, מקבילו הגרמני. . התאמה זו של כללי הבטיחות הנפוצים מעודדת הופעת אזכורים בינלאומיים. הפרויקט, כדי להיות מסוגל לעמוד במפרטים המורחבים למספר שירותים אירופיים, כולל שלוש שאיפות:
- לעמוד ביעדי הבטיחות שהוגדרו באופן הרמוני ברמה הבינלאומית. יש לשפר משמעותית את הבטיחות משלב התכנון, במיוחד על ידי הפחתת ההסתברות להתמוטטות הליבה בפקטור 10, על ידי הגבלת ההשלכות הרדיולוגיות של תאונות, ופישוט הפעולה.
- לשמור על תחרותיות, בפרט על ידי הגדלת הזמינות וחיי הרכיבים העיקריים
- כדי להפחית את הפרשות והפסולת המיוצרת במהלך פעולה רגילה ולחפש יכולת גבוהה למחזר פלוטוניום.
מעט תוספת חזקה בכישוף (1600 מגוואט)) כי הכורים מהדור השני (מ- 900 ל- 1450 MW) ה- EPR ייהנו גם מההתקדמות האחרונה במחקרי הבטיחות בהפחתת הסיכון לתאונה קשה. במיוחד בגלל שמערכות האבטחה שלה יתחזקו ו- EPR יהיה "מאפרה" ענקית. התקן חדש זה המונח מתחת לליבת הכור, מקורר על ידי אספקת מים עצמאית, ימנע בכך את הקוריום (תערובת דלק וחומרים), שנוצר במהלך איחוי מקרי היפוטטי של ליבת הכור הגרעיני. לברוח.
ל- EPR יהיה גם א יעילות טובה יותר של המרת חום לחשמל. זה יהיה חסכוני יותר עם רווח של בערך 10% על מחיר הקוט"ש: השימוש ב"ליבה 100% MOX "יפיק יותר אנרגיה מאותה כמות חומרים ויעשה מחזור פלוטוניום.
3) כור האיחוי התרמו-גרעיני של ITER
תערובת הדלק הדאוטריום-טריטיום מוזרקת לחדר שבו, בזכות מערכת בלימה, היא משתנה לפלזמה ונשרפת. בכך מייצר הכור אפר (אטומי הליום) ואנרגיה בצורה של חלקיקים מהירים או קרינה. האנרגיה המופקת בצורת חלקיקים וקרינה נספגת ברכיב מסוים, "הקיר הראשון", שכפי שהשם מרמז, הוא יסוד החומר הראשון שנתקל בו מעבר לפלזמה. האנרגיה המופיעה בצורה של אנרגיה קינטית של הנויטרונים הופכת בתורם לחום בשמיכת הטריטיום, אלמנט שמעבר לדופן הראשונה, אך בכל זאת בתוך תא הוואקום. תא הוואקום הוא הרכיב הסוגר את החלל בו מתרחשת תגובת ההיתוך. הקיר הראשון, הכיסוי ותא הוואקום מקוררים ללא ספק על ידי מערכת מיצוי חום. החום משמש לייצור קיטור ולהנעת מכלול טורבינות ואלטרנטור קונבנציונאלי המייצר חשמל.
מקור: מקור: שגרירות צרפת בגרמניה - 4 עמודים - 4/11/2004
telechargez חינם דוח זה בפורמט pdf:
http://www.bulletins-electroniques.com/allemagne/rapports/SMM04_095