השוואה בין מכשירים קנדו למעבירים מים תחת לחץ: מה הופך אותם למעטים?

הנוף הגרעיני העולמי של אנרגיה גרעינית מעוצב על ידי מגוון של עיצובים כור, כל אחד המהנדס כדי לאזן את הבטיחות, יעילות וזמינות משאבים. בין סוגי הכור המוססים ביותר, האונדה דהוריום אורניום (CANDU) ואת התגובה מים Pressurized מים (PWR) מייצג שני נתיבים טכנולוגיים שונים כי כבר מעודנים לאורך עשרות שנים. בעוד שניהם רותמים את החום של מוטציות גרעיניות לייצר עבור הדור הקיטור, הם שונים בבדיקה מקיפה של שיטות פעולה, וספקים, תכונות תפעוליות, ניתוח טכני, ותכונות אלה, ומאפיינים תפעוליים, ומאפיינים תפעוליים, ומאפיינים תפעוליים, ומאפיינים, ומאפיינים תפעוליים, אשר היו מתחום זה, ומאפיינים תפעוליים, ומאפיינים תפעוליים, אשר היו מתואמים, ומאפיינים תפעוליים, ומאפיינים תפעוליים, ומאפיינים תפעוליים, ומאפיינים תפעוליים, אשר היו מתחום זה, ומאפיינים תפעוליים, אשר היו מתחום זה, אשר היו מתואמים, ומאפיינים תפעוליים, אשר היו מתואמים, ומאפיינים תפעוליים, ומאפיינים תפעוליים, כולל של מערכות ניהוליים, אשר היו מתחום זה, ומאפיינים תפעוליים, אשר היו מתואמים את שיטות פעולה, ומאפיינים תפעוליים, ומאפיינים תפעול

יסודות האנרגיה הגרעינית

בלבו של כור גרעיני תרמי הוא תגובת שרשרת נשלטת. גרעיני כבד גרעיני גרעיני גרעיני גרעיני, בדרך כלל אורניום-235 או פלוטוניום 239, סופג נויטרונים ומפוצל לתוך שברים קלים יותר, שחרור אנרגיה עצומה, נויטרונים נוספים, ומוצרי חיכוך רדיואקטיביים.האנרגיה מתבצעת על ידי התנהגות קירור ובסופו של דבר מומרת לחשמל באמצעות טורבינת לייזר.

Coolants משרתת תפקיד כפול: הם מסירים חום מהגרעין הכור, ובכמה עיצובים, גם להשתתף במתינות נויטרונים.המשחק בין המנטרף לבין קירור מגדיר את כלכלת הניטרירון של הכור - מאזן ייצור נויטרונים והפסד.כלכלת נויטרונים גבוהה מאפשרת כור להפעלה על דלקים עם תוכן נמוך, כגון אורניום טבעי, בעוד דרישות רשלנות נמוכות יותר כדי לספק פתרונות אנרגיה נקייה.

בתוך ה- CANDU Reactor: Design and Operation

הכור ה- CANDU, חלוצי על ידי אנרגיה אטומית של קנדה Limited (AECL) ב 1950s ו-1960, הוא כור מים כבדים מחוסנים, המשתמש ב- Deuterium oxide (Digital:02FLT: 1O) חם כמו צינורות מנטרף 6 ליטרים אחוריים כל אחד מהם הוא עיצוב דלק ייחודי ביותר הוא עיצוב דלק אופקי במקום כלי לחץ גדול, CANDRic בגודל של כ-R.

דלק עבור CANDU הוא דו תחמוצת אורניום טבעית (UOFLT:0.2FLT:1) בצורת חבילות קצרות באורך של כ-0.5 מטרים, כל אחד המכיל 28 או 37 אלמנטים. כי מים כבדים סופגים מעט מאוד נויטרונים בהשוואה למים רגילים, CANDU של דלק ניידת גבוהה במיוחד.

מים כבדים יקרים ודורשים תשתית ייצור רבת עוצמה – עלות של DIRFLT:0203SIRFLT:1O יכול לעלות על 300 מיליון דולר עבור צמח יחיד.עם זאת, הפשטות של דלק אורניום טבעי ויכולת להשתמש במחזורי דלק שונים - כולל thorium, התאושש אורניום ממעבד מחדש, או אפילו בזבז דלק LWR ישירות - מספק גמישות אסטרטגית מספר מדינות, כולל צפון קנדה, 000, 000, 000 אחוריים, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000 של אנרגיה אחוריים, 000 של אנרגיה, 000, 000, 000 של אנרגיה אחוריים, 000, 000, 000 של אנרגיה, 000 של אנרגיה, 000 לשעבר, 000, 000, 000 של אנרגיה, 000, 000, 000, 000 של אנרגיה אחוריים, 000, 000 של אנרגיה אחוריים, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000 של אנרגיה, 000 של אנרגיה, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000

בתוך תגובת המים המתוקנת: עיצוב ומבצע

תגובת מים מבוזרת היא הסוג הגרעיני הנפוץ ביותר, החשבונאות של כשני שליש מהיכולת הגרעינית התפעולית בעולם.העיצוב PWR מקורו בארצות הברית כטכנולוגיית הנעה ימית, ולאחר מכן הוגבל לדור חשמל מסחרי על ידי ווסטינגהאוס ומוכרים אחרים.ב- PWR, רגיל (אור) משמש כמגניב ושיטתי, אך הוא מועשר ב-250 ליטרים של דלק רגיל (מ"מ-250 ליטר) בין 15 ל-250 ליטרים).

מכיוון שמים קלים סופגים יותר נויטרונים מאשר מים כבדים, העשרה היא חובה לשמור על חיוניות.לחץ גבוה של לולאה קירור עיקרי מעביר חום מהלבבות גנרטורים קיטור, שהם בוררים חום גדולים. בגנרטורים קיטור, חום מן המים העיקריים מועבר ללולאה משנית שבה מים רותחים בלחץ נמוך יותר, ומייצרים את הקיטור הראשי והמשני נשאר מופרד פיזית, אשר נשאר מופרדים על ידי צינורות אוויריטרים ולהפחית את החומרים ה-ידי EvFervate, כמו גם את החומרים ה-ERvFronic.

PWRs התפתחו באמצעות דורות רבים, עם עיצובים סטנדרטיים, חומרים מתוחכמים היטב, וניסיון תפעולי נרחב.גישה הבטיחות שלהם מסתמכת רבות על ריצוף וגיוון: מערכות קירור ליבות חירום, מבנים גדולים של משקעים, ופסיביים או פעילים של הסרת חום.ד דלקים בדרך כלל כל 12 עד 24 חודשים במהלך המתוכנן, אשר במהלך שליש עד מחצית הליבה מוחלפת בהתמדה לכדי לחץ גלובלי נוסף, אך ורק ל-F נדרש שיפור מתמיד של לחץ על מנת להפחית את התחזוקה, אך ורק ל- 1 עד 24 חודשים.

השוואת משתנים וקורנטים: מים כבדים לעומת אור מים

הבחירה בין מים כבדים למים קלים היא המבדל הבסיסי ביותר בין CANDU לבין PWR. לכידת מים כבדים מענקים של ניטרון נמוך CANDU יתרון עצום בכלכלה נויטרונים, אשר מאפשר ישירות דלק אורניום טבעי ושימוש דלק יוצא דופן על ידי DLT:0World גרעיני AssociationFLT:1, CANDU שואבת כ 30% אנרגיה לנקנציה נמוכה יותר של מים;25% מצריכת דלק גבוהה יותר מ-po.

לעומת זאת, מים קלים זולים, זמינים נרחב, ומציג פחות אתגרים שליטה תלת-ממדיים תחת פעולה נורמלית. PWRs להשיג כלכלה נויטררון מקובלת על ידי העשרה אורניום, להסתמך על תעשיית העשרה מבוססת שגדלה מגוונת מבחינה טכנולוגית - מ diffusion גזית גזית ו-Crifuge Control של שליטה כימית על שיטות מבוססות לייזר כמו SILEX.

מחזורי דלק: אורניום טבעי לעומת אורניום עשיר

ההשלכות של מחזור הדלק הן מרחיקות לכת.דלק האורניום הטבעי של CANDU מפשט את הסוף הקדמי: אין צורך בתחנות העשרה, צמצום תשתיות הון והפצת רגישות לתפוצה. Mining and מילימטר אורניום אוe, מה שממיר אותו ל-UOOOFLT:02FLT:1, וחבילות ייצור הם מספיקים מבחינה היסטורית מושך מדינות מחפשות עצמאות, בנוסף למחזור CUPCUOFloweric לדלק (כולל דלק סגסוגת דלק משיכה) לדלק מהיר יותר לדלק (כלומר, כולל דלק).

דלק PWR דורש אורניום מועשר, ממריץ את מפעילי השוק להעשרת אנרגיה, אך מאפשר תפוקה גבוהה יותר של אנרגיה לייצור דלק.השריפה גבוהה יותר ב PWRs המודרניים - המתקרבת באופן שווה 60 GWd / tU - דלק נשאר בליבת זמן רב יותר, אבל אספקת דלק מחדש של חומרים ניהול אנרגיה מתחדשת, כגון הצורך בבירה כה שופעת בקורט עבור לטווח ארוך של אנרגיה מתקדמת, כולל חומרים כימיים, כמו גם חומרים מאוזניים, כגון חומרים מאוזנת דלק יעיל יותר, כגון חומרים כימיים.

על-ידי כוח Reדלק וגמישות תפעולית

אחת ההבחנות התפעוליות הגלויות ביותר היא התפלגות הכוח של CANDU.היכולת להחליף חבילות דלק בודדות בעוד הכור מייצר חשמל מובילה להתפלגות ערפילית שטוחה מאוד לאורך זמן ונדידת דלק טובה יותר.זה גם משפר גמישות מבצעית: אם חבילת דלק פגומה מזוהה, ניתן להסיר אותה מבלי לסגור את היחידה על דלק גרעיני מחדש גם כן, משפרת את יכולת הפעולה הגדולה ביותר, כך שעדיין גבוהה יותר, כך ששומר על ידי תחנת דלק רדיואקטיבית, היא גבוהה, כך ששומרת על ידי תחנת דלק, היא גבוהה, היא שמירה על יכולת בקרה גרעינית, כך שעדיין גבוהה, היא גבוהה, היא גבוהה, כך ששומרת, היא ממשיכה להיות מצריכה, היא גבוהה יותר, כך ששומרת על ידי תחנת דלק מוגברת, היא משפרת, אך ורק על ידי תחנת דלק, היא משפרת על ידי תחנת דלק.

PWRs, אשר לתדלק במהלך תערובות מתוכננות, חייב לקבוע שינויים דלק בקבוצות ולקבל עקומת ניהול תגובתיות מורכבת יותר על מחזור הדלק. עם זאת, את הזיעה של פיזור האריזות ניתן לשלב עם תחזוקה גדולה ובדיקה, ביעילות ריכוז זמן. ציי PWR מודרניים אופטימיזציה אלה עד שבועיים עד שלושה שבועות בכל 18 חודשים, השגת גורמים קיבולת דומה CANDU לאורך זמן ארוך צינורות בדיקה, כמו גם תכונות קריטיות של תאים החלישומיות ותחליפיים.

מערכות בטיחות ותאונות

שני סוגי הכור משלבים שכבות מרובות של מנגנוני הגנה לעומק.CANDU כוללים שתי מערכות ניתוק מהיר עצמאיות, בדרך כלל מוטות סתום וזריקת רעל נוזלי (למשל, gadolinium nitrate), כל אחד המסוגל להגדרה עצמאית של CUating התגובה.המערכת המנטרטורפת פועלת כמו חום פסיבי; בהפסד של תאונה של אובדן של זיהום אוויר (LOCA), את ה-CUland מכיל גם אמצעי קירור נוסף כמו קירור גדול, כמו גם את אמצעי חימום מים, כמו גם כן, כמו חום גדול, כמו חום.

PWRs מסתמכים על מערכות הזרקת לחץ גבוה, accumulators, ו- low-pressure recirculation כדי לשמור על הליבה מכוסה במים ברצףי תאונות.מבנה התפוצה הגדול נועד לעמוד בלחץ פנימי ולאסוף כל מוצרי פש מוכפלים המילוטשים. Station blackout, שבו כל שינוי הכוח הנוכחי אבד, הוביל את שילוב של מערכות קירור פסיבי בעיצובים כגון Cvma-1, כולל מערכת הגנה פסיבית של CVER-Ric של מפעילי לחץ דם חזק של מערכת הגנה ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇

לשם השוואה מפורטת של התקדמות מקרית, הסוכנות לאנרגיה אטומית של FLT:0) מספקת דוחות מקיף על בטיחות גרעינית ייצוב FLT 1, המתאר את ניתוח הבטיחות הקבעי עבור סוגים שונים של ערוצי דלק אופקיים של CANDU ומודולטורים נפרדים לתת לו תקופת חסד ייחודית בתחנת Blackout; עם זאת, פערים הקשורים למים כבדים משחררים סיכונים עמידים ובקרת התפעולית PWR, על ידי ניגודים פוטנציאליים, חייב לנהל משקעים עמידים עמידים עמידים עמידים עמידים עמידים, על ידי ניגודים עמידים פוטנציאליים.

שיקולים של תפוצה גרעינית ומאובטחים

מנקודת מבט לא הפצתית, שני סוגי הכור כפופים לאמצעי הגנה בינלאומיים קפדניים המנוהלים על ידי IAEA. CANDU השימוש של אורניום טבעי ולעתים קרובות על כוח פיזור כוח הם גישה לחבילות דלק בודדות הוא רציף, וחבילות מחוסמות דורשות בקרת פלוטוניום כבדה.

(ו) עם דלק אורניום עשיר ומעגלות ארוכות של קרינת, לייצר פלוטוניום באיכות גבוהה יותר לשימוש בנשק אם מופעל במצב ייעודי, אבל הליבה כולה נמצאת בכל כלי שיט חתומה תחת פיקוח על רישומים של IEA לעמוד בבדיקות ובחותמות, בשילוב עם ניטור מרחוק, ביעילות להרתיע דילול אנרגיה.

גורמי כלכלה ומבנה

הכלכלה של CANDU לעומת PWR כבר מזמן שנויה במחלוקת. היעדר כלי לחץ גדול והסתמכות על צינורות לחץ בודדים של עיכובים קטנים יותר בהיסטוריה המותרים לייצור במדינות ללא יכולות כבדות, פוטנציאל להפחית את התלות על כמה ספקים גלובליים.הקמרון הבטון והדלק המתמשך של השקעות גבוהות.

PWRs נהנה מסטנדרט גלובלי עצום: שרשרת האספקה עבור זיוף גדול, גנרטורים קיטור, ופנימי כור הוקמו היטב. כתוצאה מכך, לאחרונה Gen III + PWR עיצובים הדגישו בנייה מודולרית ו מופחת על העבודה באתר.עם זאת, פיתוח חדש PWRs במערב ספציפית חוו הסלמה משמעותית, במיוחד כאשר הראשון מסוגו-of-a-kind הנדסה עולה את הניתוח הגרעיני של התעשייה הנמוכה של עלויות ה-CUD.

ניהול פסולת ופירוק

דלק גרעיני ספירה מ CANDU ו- PWR הוא פסולת ברמה גבוהה, אם כי הנפחים והמאפיינים שונים. CANDU נמוך יותר שריפת דלק (בדרך כלל 7-10 GWd/tU בהשוואה ל 45-60 GWd/tU עבור PWR) פירושו לייצר נפח גדול יותר של דלק מושקע ליחידת חשמל המיוצרת - הביא פעמיים את מספר הדלק בהשוואה ל- PWolseicapion עבור כל אחד, כמו פיזור חשמל ארוך יותר, עם קיבולת אווירי חשמל לטווח ארוך יותר, או ריאה.

אסטרטגיות של פירוק, גם תפצלו מעט.העיצוב הרב-ערוצי CANDU מאפשר פירוק בשלב, שכן צינורות בודדים ניתן לדחוק ואת המים הכבדים מרוקן בקלות יחסית. רכיבי הלחץ הנמוך של calandria כתוצאה מחומר מבני פחות מופעל מאשר כלי לחץ עבה של CWR ספציפי PWR לחץ מכיל רדיואקטיבי מושרה מחשיפה, הזנחה של חומרים ממגזרים מרוחקים של ארה"ב, אך ורק לאחר קונצנזוס עולמי.

שקיפות גלובלית ומגמות עתידיות

PWRs שולטים בשווקים גלובליים, במיוחד באמצעות עיצובים של Westinghouse, EDF, Rosatom, ומוכרים סיניים. כור חדש בונה באופן מכריע את PWRs האבולוציוניים בגלל היכרות, תקדים רישוי, והקימו מסגרות רגולטוריות. CANDU, אם כי פחות במספר (כ-50 יחידות במבצע או בבנייה), פועלים באופן אמין במדינות מרובות, והטכנולוגיה שלהם ממשיכה להתפתח כורים גרעיניים (RU) מ-RUR.

מושגים כבדים מתקדמים משלבים תכונות בטיחות פסיביות ומטרתם אפילו גמישות מחזור דלק גדול יותר.האינטרס של קנדה בכורים מודולריים קטנים (SMRs) כולל עיצובים כבדים של מים-ממים כמו מגיבים מלח אינטגרל מולטן, אבל גם אור מים SMRs בינתיים, PWR-based SMRs כמו NuScale Power צברו משמעותית ההשקעה וטכנולוגיית הרישוי היא מעבר ל- CVateicmates.

מסקנה

התגובה למים CANDU ו- Pressurized אינם מתחרים כל כך הרבה פתרונות משלימים שנולדו מאסטרטגיות לאומיות שונות, תנודות משאבים טבעיות ויכולות תעשייתיות של CANDU, המנטרן הכבד של מים ומחזור דלק אורניום טבעי מספקים יעילות נויטרונים וגמישות דלק אשר מפחיתה את התלות בהעשרה, בעוד שלה על דלק מחדש של אנרגיה מתחדשת תשואות גבוהות יותר.