מבוא: מורשת של בטיחות בלתי פוסקת פוגשת חדשנות מודרנית

CANDU (CANada Deuterium Uranium) לחץ על כור מים כבדים כבר אבן הפינה של הדור הגרעיני העולמי של כוח גרעיני מאז שנות ה-60.העיצוב הבסיסי שלה - עם ערוצי דלק אופקיים מודולריים, ממודול מים כבד בלחץ נמוך, ומחזק ייחודי על ידי שיפור כוח מרפא יכולת ייצור חשמלי קטנה - כיום להגדיר אותו בנפרד מטכנולוגיות אור-מים.

יסודות הבטיחות של CANDU

הבנת תכונות הבטיחות הפנימיות של פלטפורמת CANDU חיונית לפני בחינה של תכונות הדור הבא.הכור & #8217; של לחץ נמוך, כבד-טמפרטורה נמוך קריר באופן משמעותי להפחית את האנרגיה המאוחסן אשר יסיע אובדן של תאונות אוויריות נוקשות (LOCA) על פי מדדי דלק קשים, כלומר, הגבלות חום חמורות על פני טמפרטורות נמוכות, אשר עלולות להיות מופחתות, אשר עלולות לצמצום של חום כבדות, כאשר הן יכולות חום חמורות, אשר עלולות, אשר עלולות, אשר עלולות להיות מוגבלות, אשר עלולות, אשר עלולות להיות מטווח קבוע, אשר עלולות, אשר עלולות לצמצום של לחץ דם קבוע, כאשר הן בטווח של זמן קצר, כלומר, כלומר, על פני טמפרטורות נמוכות, על פני טמפרטורות נמוכות, בתנאי לחץ דם, בתנאי לחץ דם, על פני טמפרטורות נמוכות, על פני טמפרטורות חום, אשר עלולות, אשר עלולות להיות מצמצם, אשר עלולות להיות מעצימות, בתנאי לחץ דם בינוניות להיות מופחתות להיות מופחתות להיות מופחתות להיות מופחתות להיות מופחתות להיות מופחתות להיות מופחתות להיות מופחתות, אשר עלולות להיות מעצימות, אשר עלולות להיות מופחתות להיות מופחתות, על פני טמפרטורות חום, אשר עלול

בנוסף, כל תחנת CANDU מצוידת בשתי מערכות נפרדות לחלוטין: מערכת סגורה 1 (המכרסמים בקרה מכניים) ומערכת ההשבתה 2 (זריקת רעלים נוזלית נוזלית עצמאית ומגוונת לתוך המנטרטורף) כל מערכת לבדה יכולה לסגור במהירות את הכורים ולשמור על השוליים מתחת לכל התנאים.המסגרת הרגולטורית הקנדית היא כי מערכות אלה יהיו פיזית, פונקציונליות, ומבצעיות נפרדות - 10 מנגנונים של הגנה מקורית של מבנה CU, אפילו מעבר למולידבן מנגנונים מתקדמים יותר, אפילו יותר, על ידי מבנה CU.

מערכות בטיחות מעבר לטיפוח

הפילוסופיה המודרנית של בטיחות, המושפעת רבות על ידי לקחים של Fukushima Daiichi, עדיפויות מערכות שפועלות ללא שינוי כוח או התערבות מפעיל לתקופות ארוכות.העיצוב CANDU המפותח משלב חבילה של מנגנונים פסיביים הרתמים כוחות טבעיים - כבד, מחזור טבעי, ולחץ שונים - כדי לשמור על קירור הליבה ואמינות להכיל.

מיקום: Natural Circulation Cooling and the Reserve Water Pool

ב- CANDU Reactor מתקדם (ACR) ומושגים עוקבים, ירידה בחום לאחר הסגירה מסתמכת על זרימת הגיאומטריה הטבעית של מפעיל הקריר החשמלי הראשי באמצעות גנרטורים קיטור.גם אם מחזור ההנעה בכפייה אבד, הכיוון האנכי של גנרטורים הקיטור והעיצוב הידראולי הפותח את תהליכי ה-Clocking-Squarelimates-Res-Res-Res-Res-Res-Res-Res-oriented Secure Resolrecerecereative לאחר מספר מחזורי של מערכת הפעלה מהירה של דלק ללא משאבהטווח של מערכת קירור יציבה.

ניהול הידרוגן Passive Hydrogen Management

במהלך תאונה חמורה, תגובות Zirconium-steam יכולות לייצר מימן, מאיימים ביושרה של CANDU להחליף משחת מימן פעילה עם תשואות אוטוקטליטיות פסיביות (PARs) מכשירים אלה משתמשים בחומרים קטליטיים - פלטינה צמיגים קיצוניים או ציפויים של קבוצות קיטור על קרמיקה או מתכת - כדי להחזיר מימן וחמצן בריכוזים נמוכים (נמוך 4%) ללא מגבלות על ידי תאים חיצוניים של פחמן נמוך יותר מאשר שבץ נמוך יותר מטווח נמוך של כוח חיצוני של .

Retention Core ו-The Core Catcher Concept

בעוד שמודול CANDU מספק שימור טבועה של ליבה מלוטש על ידי הפעלת מאגר מידע מלוטש, עיצובים חדשים משלבים ⁇ ליבה ייעודית כשכבה נוספת של הגנה.בתסריט בעל משקל גרוע ביותר שבו כלי שיט מתקדם של CIS לא מצליח, קידוד ליבה מותקן ברצפה כורסאוריבית סגורה (Ricronicial Passment) ומייצב את הקוריום באמצעות ערוצי קירור מהירים.

חדשנות דיגיטלית: חדרי בקרה ואבחון חיזוי

בעוד חומרה פסיבית מספקת עמידות, חדשנות דיגיטלית משנה כיצד מפעילי אינטראקציה עם הצמח.הדור הבא חדר הבקרה CANDU עובר מעבר ממשקים מבוססי אזעקה קונבנציונלית מערכות קוגניטיביות, מבוססות משימה המופעלת על ידי תאום דיגיטלי בזמן אמת של הצמח.אבולוציה זו מפחיתה עומס עבודה במהלך transients ומשפרת קבלת החלטות על ידי הצגת מידע בהקשר.

אבחון צמחים בזמן אמת ופרוגנוסטים

תשתית דיגיטלית משולבת לגמרי מדמה כל הזמן את התקריות התרמית, נויטרונזיות, וקבוצת מבנית של הכור.התאום הדיגיטלי הזה פועל במקביל לפעילות צמחית בפועל, קבלת נתוני חיישן מאלפי נקודות על פני מערכת התחבורה העיקרית של חום, מארגן מעגל מודולר, ומאמתה את דגמי למידת המכונה בעצימות גבוהה יותר של מערכות הפעלה (כולל נתונים מתחנות כמו דארלינגטון, ברוס פיקרינג) יכול לזהות תבניות רגישות לפני שעות טיפוליות או ירידה של טיפוליות אוטומטיות.

פעולות בטיחות אוטומטיות ומגיוון תוכנה

מערכת הגנת הצמח עוצבה מחדש לכלול מגוון מבוסס תוכנה בנוסף לפרויקטים חומרה (Dir) כאשר תנאים מסוימים של שינוי נתונים מזוהים, המערכת יכולה לבצע רצף אוטומטי - בקתה לאחור, בידוד המכילה, זריקת חירום - מבלי לדרוש אישור מפעיל, לאחר ש- #8220; מערכת אבטחה בטוחה בטוחה בטוחה בטוחה בטוחה בטוחה מוקדמת (p-Safe ) אך עקרונית, מכיוון ש- CANDUs יש תאונות ארוכות טווח (עד ל-R) בתנאי ש-DV) בתנאי ש-DVDVENF) ניתוקציית אבטחה נמוכה יותר מ-SDVS) היא תמיד לא תוכל לבצע שימוש ב-RICVENF היא לנטרל את האפשרות לאבחון של מערכות אבטחה סטנדרטית של 2.

המונחים: Structural and Containment Enhancements

בניין ההכללה הוא המחסום הפיזי הסופי המונע שחרור רדיואקטיבי לסביבה.כורים הדור הבא של CANDU מחזקים את המחסום הזה עם הנדסה אזרחית חדשנית והוראות ניהול תאונות חמורות.

אירועים של Isolation ו- Beyond-Design-Basis

עיצובים מודרניים של CANDU משלבים מערכות בידוד בסיס המפרקות את בניין הכור מתנועה קרקעית. גבוה הדגמת גומי נושאות, נבדקו על שולחנות מלוטשים בקנה מידה מלא באוניברסיטת קליפורניה סן דייגו ומתקנים אחרים, יכולים להפחית האצות הסיסמיות המועברות לציוד בטיחותי על ידי 60–80%.זה מאפשר סטנדרטיזציה של עיצוב האי הגרעיני באזורים עם סיכונים סיסמיים שונים, ללא ניתוח סיסמיים מבניים (S) גבוה, כולל לחץ דם קנדי, כולל השפעה חיצונית, כגון ניתוח מדויק של קרינה, כולל, כגון:

כפול-וואובורד ופילטרים

התפתחות נוספת היא המכלול הכפול המוטבע עם מרחב קונסולרי שנשמר בלחץ שלילי.כל דליפה מהכילה הפנימית נאספה, מסונן, ומעקב אחר תאונה שלא שוחררה.בתאונה חמורה שבה הלחץ בתוך החסימה מאיים על שלמותה, מערכת venting troofed River נפתחת בנקודה מוגדרת מראש.

מחזורי דלק מתקדמים ותאונות דרכים

חידוש בטיחותי משתרע על הדלק עצמו.כורים CANDU תמיד היו מסוגלים להשתמש אורניום טבעי, אורניום מועשר מעט, אורניום מעובד מחדש, דלקים המבוססים על thorium ללא שינויים בתכנון גדול.הדור הבא מקטין את תנאי מקור התאונה ולהגדיל את הסובלנות, תוך תמיכה בהשגת מטרות ניהול דלק.

דלק מבוסס תוריום ותאונה - Tolerant Fuel

דלק תחמוצת תורום, בשילוב עם פלוטוניום או אורניום עשיר נמוך כמו נהג, הוא מוערך עבור כורים מתקדמים CANDU. נקודת התכה גבוהה יותר של אור (3300 מעלות צלזיוס לעומת 2800 מעלות צלזיוס עבור UO2), יחידות חום גבוהות יותר, והפחתה משמעותית של דלקים קלים של CLTUton (כגון americium ו curium) כלומר בתאונה ניסיונית גבוהה, , קרינת דלק לטווח הארוך, CLTUton) מאפשרת יותר של דלק CLTUton.

בנוסף ל- thorium, חומרים רגישים לדלק סובלני - Zircaloy ו-סיליקון carbide כימות מורכבות - נמצאים בפיתוח.חומרים אלה להפחית את שיעור החמצן עתיר רוח גבוהה על ידי עד 100 כפול בהשוואה לתנאי Zircaloy סטנדרטיים סטנדרטיים, ישירות טיפול במנגנון המימן שהסלים את תאונת ה-Fukushima שלהם לתוך ה- CANDS לאחור תהליך הציפוי של כוח המשיכה, ללא צמיגים מכני.

ניהול תאונות ומוטיבציה

מעבר למערכות פסיביות, אסטרטגיות ניהול תאונות חמורות השתלבות בעיצובים חדשים.היכולת החזקה של CANDU calandria היא משופרת על ידי לולאות קירור מודולריות ייעודיות הפועלות בקונטקסט טבעי לאחר הסגירה.מבנה התמיכה של CARARARASA נועד לעמוד בירידה תרמית של מספר ימים לאחר היתוך מלא, להבטיח כי הקוריום נשאר בתוך הכלי ובתוך הגבול מכיל בתוכו מספק מענה חזק וקבוע למחזור חירום (IRV) לתקופה של הקלה ביותר עבור לוח זמנים של כוח חירום (RVi) עם צורך פנימי של פחותהספקית חירום ו- 282.

אבולוציה וסטנדרטים בינלאומיים

המודרניזציה של תכונות בטיחות אינה מתרחשת בבידוד; היא ממוסגרת על ידי סטנדרטים בינלאומיים מחמירים יותר ויותר.דרישות של הדור האירופי של צריכת דלק (EUR) עבור כורים מתקדמים של מים, מותאם לתכנוןים עתירי מים כבדים, וסדרת תקני בטיחות של IEA ל-IANDAAAHS-2/1 (Rev.1) מספקים מטרות עיצוב מתקדמות של CANDUs חדשים, במיוחד, דרישות עבור חיסול מעשי של דרישות אבטחה מוקדמת של דרישות אבטחה ותגובה רדיואקטיבית של פתרונות אבטחה גבוהה של הסוכנות לביטחון לאומי של מערכת הגנה מהירה של CDO6.

תגובה קטנה של CANDU: בטיחות באמצעות עיצוב

מימוש תכונות בטיחות הדור הבא עשוי להיות כורים מודולריים קטנים (SMRs) עיצובים אטומיים, בדרך כלל בטווח 300 MWe או פחות, באופן טבעי להפחית את טווח המקור ופשט את התפוצה הפסיבית באמצעות ליבת קטנה יותר ויחס שטח גדול יותר לחשמל קנדה.

יישום ושיעורים נלמדים

יישום תכונות בטיחות הדור הבא אינו ללא אתגרים.תוספת של מערכות פסיביות לא חייב להתפשר על הגמישות המבצעית שהופכת את CANDU כורים אטרקטיביים - כלומר על כוח החלמה וגורמים בעלי יכולת גבוהה.מחקרים הנדסיים אנושיים מתקדמים נדרשים כדי להבטיח כי שדרוגים של בקרת בקרה דיגיטלית לא להציג בעיות עבודה קוגניטיביות חדשות עבור מפעילי שירות, כגון שסתמי מחזור טבעי כי חייב להיות פתוח במהירות של דרישות של ניהול רכב חדש, אך ורק לאחר קיבולת גבוהה.

עתיד בטוח יותר - מים

חדשנות בבטיחות הכור CANDU היא תהליך מתמשך מושרש בעיצוב & #8217; שלל ספקנות מטבע, על ידי מניעת חום פסיבית, ניהול מימן פסיבי, ליטושים דיגיטליים, הגנה מבנית חזקה, מחזורי דלק מתקדמים, הדור הבא של כור תמיכה CANDU קובע ציון מידה עבור בטיחות מים כבדה טכנולוגיות אלה אינם ⁇ ; הם היום מוצבים בהנדסת חשמל ומתכננים אינטגרציה מתקדמת של מערכות הגנה בינלאומית, כמו גם מתקני אבטחה, ללא החידושים של אנרגיה, כמו גם פיתוח חשמל.