ניתוח היתרונות הסביבתיים של צמחי הכוח הגרעיניים של קאנדו

טכנולוגיית CANDU Reactor

הכור CANDU - ⁇ FLT:0 [CANada Deuterium UraniumFLT:1] - רואה הישג ייחודי בהנדסה גרעינית, שפותח בקנדה בשנות החמישים וה-60.בניגוד לכורים קלים שמשלים את הצי הגרעיני העולמי, יחידות CANDU משתמשות במים כבדים (התחמוצת חניכיים) הן מנטרולטורן והן בחירה מגניבה זה יוצר כורים סביבתיים מסוגים אחרים.

מים כבדים סופגים הרבה פחות נויטרונים מאשר מים רגילים, ומאפשרים ל הכור לקיים תגובת שרשרת באמצעות דלק אורניום טבעי - המכיל רק 0.7% פיטורים אורניום-235.רוב הכורים המסחריים האחרים דורשים אורניום מועשר, שבו ריכוז הפשיל מוגדל ל-35% באמצעות תהליכים תעשייתיים בעלי אנרגיה בלבד.

מחזור הדלק של CANDU מתחיל עם כדורי אורניום דו pellets לצורה קומפקטית וחתומה בתוך צינורות ז'ירקלוי דקים.חבילות דלק אלה, כל אחד במשקל כ 24 ק"ג, טעון מאות צינורות לחץ אופקיים לרוץ דרך כלי שיט גדול יותר מלא ממודול מים כבד.זה ארכיטקטורת לחץ מודולרי להחליף את כלי הלחץ הגדול המשמש אור מים, המציע יתרונות מעשיים עבור תחזוקה, טיפול, טיפול.

אחת התכונות הייחודיות התפעוליות ביותר של כור CANDU היא על דלק כוח.שני מכונות דלק נשלט מרחוק גישה לנקודות התורפה של ערוץ דלק, דוחף חבילות טריות מצד אחד, בעוד חבילות מוזרקות מן השני.תהליך זה מתרחש בעוד הכור ממשיך לייצר חשמל בעצימה מלאה.

מנקודת מבט סביבתית, כוח גרעיני של כל הסוגים חולק את היתרון הבסיסי של ייצור חשמל ללא פליטות של בעירה ישירה. הערכת מחזור חיים מהפאנל הבין-ממשלתי לשינוי האקלים ומחקרים שפורסמו על ידי איגוד הגרעין העולמי מציבה באופן עקבי את עוצמת גז החממה של אנרגיה גרעינית בכ-12 גרם של CO2-evalent ל-Kloוואט-שעה, בדומה לכוח ולכוח הידרואלקטריק הספציפי של CAND יכול להשיג תוצאות בטווח הנמוך יותר של שרשרת האספקה נעדרת שלה.

ייצור המים הכבדים וניהול מחזור

ייצור מים כבד ראוי לתשומת לב זהירה בכל ניתוח סביבתי של טכנולוגיית CANDU. Deuterium מתרחשת באופן טבעי במים בריכוז של אטום אחד ב 6,400.הרחבתו לטוהר 99.75% הנדרש להפעלה של כור דורשת תהליך הפרדה איזוטופית.היסטורית, קנדה השתמשה בתהליך ה- Girdler ממוחזר, אשר צרכו אנרגיה משמעותית ומעורבים גז מימן sulfide.

ההשקעה הסביבתית של מעלה בייצור מים כבד היא מתומחרת לאורך עשרות שנים של ניתוח כור.המערכות המנטרות והקררנות הן לולאות סגורות, והפסדים במהלך פעולה רגילה הם מינימליים. המפעילים את המים הכבדים כדי להסיר זיהומים כימיים ורדיולוגיים, שמירה על יעילותה הממתינות. יחידה אחת של CANDU עשויה להכיל כמה מאות טונות של מים כבדים, אך חומר זה נמשך לכל החיים התפעוליים של הצמחיים וניתן לשחזר או לשחזר אותם במהלך התחדשות.

Lifecycle Emissions and Climate Mitigation Performance

בהשוואה למקורות מתחדשים לסירוגין, צמחי CANDU מספקים כוח מטענים ללא צורך באחסון אנרגיה בקנה מידה גדול או גיבוי דלק מאובנים.תכונה זו של שירות רשת נושאת יתרונות סביבתיים עקיפים משמעותיים ללא עומס פחמן נמוך אמין לעתים קרובות תלוי על צמחי גז טבעי שיא עולים כאשר רוח או פלטת גז סולאריים. יחידת אחסון יחיד 700 מ"מ-וואט CANDU פועל ב- 90% קיבולת מספקת בערך 5.5 שעות של גז לא רק דליפה, אלא גם ירידה של גז טבעי, אלא גם לא רק פחמן דליפות אווירית פחמן, אלא גם ירידה של גז טבעי, אלא גם ירידה.

טביעת הרגל הקרקע של תחנות CANDU היא יתרון בולט נוסף.תחנת ריבוי ענישה תופסת כמה קילומטרים רבועים, בעוד חוות שמש שוות ערך או פארקי רוח יכולים לדרוש מאות פעמים יותר שטח קרקע. טביעת רגל קומפקטית זו מפחיתה את פיזור בתי הגידול, משמרת אדמה חקלאית, ומפחיתה את ההשפעה החזותית על נופים שמסביב. באונטריו, שם כור CANDU מספקים מעל 60% מהרשת החשמל של המחוז, שומרת על אחד מהנמוכים הנמוכים ביותר בעולם החימושחוני, תוך תמיכה בעומסים התעשייתי הגדול ביותר.

משאבי אורניום של קנדה ותשתית ייצור דלק מספקים עמידות שרשרת האספקה כי מדינות רבות לייבא דלק מועשר לא מחזיקים. אגן Athabasca בצפון Saskatchewan מארח כמה מהפקדות אורניום ברמה הגבוהה ביותר בעולם, כלומר פחות רוק נע, פחות שרוף ציוד כרייה, ופחות זנבות מיוצרות יחידת אנרגיה המיוצרת.

יעילות דלק וגמישות משאבים

אחת היכולות הסביבתיות הייחודיות ביותר של CANDU היא התאמתו לסוגי דלק מעבר אורניום טבעי. כי מים כבדים מתונים נייטוונים כל כך ביעילות, הליבה מייצרת עודף של נויטרונים שיכולים להמיר חומרים פורייה לתוך סדקים.זה פותח את הדלת למה אנליסטים אנרגיה מכנים אפקט משאבים.

Uranium מ Light-water Reactors

לאחר אורניום מועשר סטנדרטי הוא בילה בכור מים מחוסן, הוא עדיין שומר סביב 0.9-1.0% תוכן מפוזיאלי - יותר מ 0.7% של אורניום טבעי כור CANDU יכול להשתמש אורניום מעובד זה ישירות ללא ניצול מחדש. עושה כך לחלץ אנרגיה נוספת מדלק כי אחרת יהיה מתפזר כמו פסולת, צמצום נפח הדלק ה-Fed עבור יחידת אנרגיה המיוצר ביעילות רבה יותר מפעולת כריית משאבים, שיפור יעיל יותר של כוח ייצור יעיל יותר של כוח ייצור יעיל יותר.

דלק Oxide ו- Thorium Cycles

תוריום הוא בערך שלוש עד ארבע פעמים בשפע יותר בקרום כדור הארץ מאשר אורניום.כלכלת ניוון של CANDU הופכת אותו לפלטפורמה מצוינת עבור קרינת תליום-232 כדי לייצר אורניום-233, ניצול פיציל מתאים למחזורי חשמל, בעוד מחזור דלק סגור לחלוטין נשאר תחת פיתוח, כמה אינספור חומרים ניסיוניים נערכו במחקר CANDU ובכוחים מתקדמים יותר, כאשר הם יכולים לשפר את כמות האנרגיה של צריכת דלקים נדירים של צריכת דלקים של צריכת דלק גבוהה יותר, כמו גם כן, כמו גם כן, כמו גם כן, כמו גם חומר נפץ גרעיניים נדירים, כמו גם כן, כמו גם כן, כמו גם כמות גדולה של חומר נפץ, כמו גם כן, כמו גם כן, כמו גם כן, כמו גם חומר נפץ, מספר אספקת דלק נוזלית דלק של חומר נפץ, מספר מחסנית דלק יעיל של חומר נפץ, מספר מחסנים של חומר נפץ, מספר אלקטריקטיבית דלק יעיל של חומר נפץ, אשר עשוי להיות יעיל יותר, עד אפסי של חומר נפץ, כמו גם כן, כמו גם כן, מספר מחסנים של חומר נפץ, כמו גם כן, יכול היה יכול להיות יעיל יותר, מספר מחסנים של חומר נפץ, כמו גם כן, מספר מחסנים של חומר נפץ, כמו גם

Actinide Burning for Waste Reduction

אקטיניים קטנים ארוכים כמו Neptunium, americium, ו curium לתרום רבות לרדיו-הטווח ארוך של דלק גרעיני בילו.השפעת הניטרום גבוהה בלב CANDU יכול לחלחל את האלמנטים האלה לתוך איזוטופים קצרים יותר או יציבים באמצעות לכידת נויטרונים ושפל לאחר מכן. בעוד לא פרוס בקנה מידה מסחרי, אפשרות זו כמו פוטנציאל של גשר מתקדם שעלול לכווץ את נפח של דלק גבוה של רמת דלק.

תהליך DUPIC

אפשרות ייחודית זמינה עבור מחזורי דלק CANDU היא תהליך של ההרחבה:0DUPICFLT:1 תהליך סגירה 1 - השימוש הישיר של דלק PWR ב CANDU. Extensiveed על ידי מכון מחקר האנרגיה האטומית של קוריאה בשיתוף עם שותפים קנדיים, DUPIC כרוך דלק יבשה מכורי מים כדי לייצר חדש CANDUpels ללא הפרדה בין phion, עדיין לא מצמצם את זרם אנרגיה גרעינית.

ניהול פסולת ואסטרטגיות מינימליזציה

פסולת גרעינית נותרה הדאגה הסביבתית המתוכננת ביותר עבור כל מערכת כורה. צמחי CANDU מייצרים דלק מושקע עם כוויות נמוכות יותר מאשר דלק מכורים מים מחודדים - באופן חד-משמעי סביב 7,500–8,500 ימי מגה-וואט לטון בהשוואה ל-45,000 מ"מ"ד/ט או יותר עבור דלק מועשר.על פני השטח שלה, זה אומר יותר חבילות דלק משוחררות ליחידת של מבקרים שנוצרו לעתים כקבוקשים.

עם זאת, התמונה היא יותר מכווצת.שריפת תחתית פירושה גם ריכוזים נמוכים יותר של מוצרים מסוימים של סדקים ומעשהינים לחבילה, אשר יכול לפשט את הטיפול ולהקטין חום העקומה לחבילה.הדלק המבזבז הוא חומר קרמיקה מוצק הסגור בקורטוזיאני-resist-resist zircaloy העקיפה, מה שהופך אותו חזק ולא צפוי להתפזר באוויר או במים. בקנדה, המשמש דלק גרעיני מנוהל באמצעות מחקר מקיף על בסיס סביבתי.

הנפח הפיזי של כל הדלק הגרעיני שנעשה אי פעם על ידי צי CANDU של קנדה היה מתאים קומץ של שמיכות הוקי דחוסים למועצות.

פריסת ערוץ הדלק האופקי ויכולת הפחתת כוח לספק הטבות סביבתיות נוספות.ניתן לזהות דלק כושל מוקדם באמצעות ניטור מקוון של פעילות קירור, וחבילות בודדות ניתן לשחזר ללא משקע צמחי.גילוי מוקדם מצמצם את הפוטנציאל להפצת זיהום contaminant ושומר על קירור נקי, צמצום הפרשות נוזליות רדיואקטיביות לרמות רשלנות.

יעילות ויציבות תפעול

כורי CANDU הפגינו חיים מבצעיים ארוכים במיוחד.יחידות בתחנות פיקרינג, ברוס ודרינגטון באונטריו פעלו במשך 30-50 שנה, ותוכניות שיפוץ נרחבות במטרה להרחיב את שירותן ב-30 שנים נוספות או יותר.הארוכות הזו מתורגמת ישירות לתועלת סביבתית: ההון העליון והשקעות חומריות – steel, בטון, נחושת, ו ⁇ מיוחדים – מתפשטים מעל 6 עשורים לכדי כוח נקי.

ההתחדשות עצמה, בעוד משימה תעשייתית מסיבית הכוללת החלפת צינורות לחץ, צינורות מזון, ורכיבי ליבה אחרים, היא הרבה פחות משבשת מאשר בניית צמח ירוק חדש.קיומה של מבנים, אולמות להכיל טורבינות, מערכות קירור, ומסדרונות שידור משומרים מחדש.השמירה על מגבלות תשתית האתר, שינוי בתי גידול, ופליטות פחמן הקשורות לייצור בטון חדש ופלדה, פעילות גופנית, ותכניות ניטור מפורטות על איכות חיים, בנייה, בנייה, בנייה, בנייה, בנייה משותפת, תוכניות הגנה סביבתית, בנייה, בנייה, בנייה, בנייה, בנייה, בנייה משותפת, בנייה, בנייה, בנייה, בנייה, בנייה משותפת, בנייה משותפת עבור פרויקטים של ערים, בנייה משותפת, בנייה משותפת, בנייה משותפת, בנייה, בנייה משותפת עבור פרויקטים של ערים, בנייה, בנייה, בנייה, בנייה, בנייה משותפת, מערכות הגנה סביבתית, מערכות הגנה סביבתית, בנייה, בנייה, מערכות בקרה, מערכות בקרה, מערכות הגנה סביבתית, מערכות בקרה נרחבת לאורך כל השנים האחרונות של ערים, בנייה, מערכות בקרה, מערכות בקרה, מערכות בקרה, בנייה משותפת, מערכות בקרה, מערכות בקרה, בנייה משותפת, מערכות בקרה, מערכות בקרה, מערכות בקרה, בנייה משותפת, מערכות בקרה, מערכות בקרה, מערכות בקרה משותפת, בנייה משותפת, בנייה משותפת, בנייה משותפת, בנייה

ניכויים ושיקולי מים

כמו כל צמחי הכוח התרמיים, תחנות CANDU חייבות לדחות חום פסולת לסביבה.רוב יחידות קנדה משתמשות פעם בקירור מהאגמים הגדולים, החזרת מים כמה מעלות חם יותר מאשר טמפרטורת צריכת צריכת מזון.הזרמאל יכול להשפיע על מערכות אקולוגיות מקומיות, פוטנציאל מעדיף כמה מינים תוך פיזור של אחרים.מתאים נדרשים לעמוד במגבלות טמפרטורה מחמירות ולעקוב אחר קהילות ביולוגיות סביב נקודות פריקה מסוימות, אך משתמשים בתחנות חום כדי להפחית את הגוף הפנימי של מים.

יעילות תרמית של CANDU נעה בין 29% ל- 33% ליחידות מבוגרות, עם עיצובים חדשים יותר להשגת ביצועים גבוהים יותר.זה אומר שהם משחררים פחות חום פסולת ליחידת חשמל המיוצרת מצמחים מאובניים רבים הפועלים בתנאים דומים.הבחירה של טכנולוגיית קירור משקפת את ההסכמים הסביבתיים הספציפיים של האתר, אך צריכת המים הכוללת למגוואט-שעה נותרה בתוך נורמות תעשייתיות עבור הדור התרמי.

מערכות בטיחות והגנה על הסביבה

הגנה סביבתית ובטיחות ציבורית הם בלתי נפרדים בעיצוב תחנת כוח גרעינית.הפילוסופיה המעמיקה של CANDU היא מספר רב של מחסומים פיזיים: ממטריקס דלק קרמיקה שומר על מוצרי סדקים; קלדת זקלוי מספקת חותם דליפה; צינורות הלחץ וכלי שיט calandria מהווים גבול ראשוני חזק; ופלדה, מחזקת מאוד את בטון מספק מחסום פוטנציאלי נגד כל שחרור סופי.

במקרה של תאונה אובדן-של-מקוטעת, מתווך המים הכבד סביב צינורות הלחץ פועל כמו כיור חום חירום, סופג חום ריקבון וקניית זמן עבור מערכות בטיחות מונדסות להפעיל. שתי מערכות סתום עצמאיות, מהיר-מחדש לספק מנגנוני נסיעה שונים.מערכת אחת משתמשת במקלות ניטרון-אברות הנופלות אל הליבה; השני מזרקת גרוטיום חזק במהירות גבוהה לכדי להפחית את דרישות ההסתברותיות קיצוניות ישירות להפחתה של מערכות ההסתברות גבוהה.

הודעות סביבתיות של רדיונוקלידים במהלך ניתוח רגיל הם מאוד נמוך ומבוקר חזק. effluents עובר דרך filtration ו ניטור מערכות לפני ששוחרר בתנאים מבוקרים. effluents מעובדים באמצעות evaporators ו- ion-exchange resins לפני מעקב.נתוני בטיחות גרעינית קנדית מראה באופן עקבי כי מנה ציבורית של פליטות CAND היא שבריר טבעית של רקע טבעי של קרינה מרחוק, בדרך כלל, מתחת להגבלות תקשורתיות.

הסמכה סיסמית תורמת גם ליושרה סביבתית.למרות שחלקים של אונטריו וקוויבק נחשבים אזורי שקט מבחינה סיסמית, תחנות CANDU נועדו לעמוד רעידות אדמה עיצוב-basis. post-Fukushima בדיקות הובילו לשיפורים במערכות כוח גיבוי, סידורי אספקה מים קירור, והנחיות ניהול תאונות חמורות. שיפורים אלה להפחית את הסיכון של זיהום אדמה משחרור רדיולוגי.

CANDU ב- Sustainable Energy Mix

קיימות אנרגיה כוללת פליטות פחמן, זמינות משאבים, שימוש בקרקע, עמידות שרשרת האספקה, והון ההתחדשותי. כורי CANDU תורמים באופן חיובי על פני הממדים האלה באמצעות השימוש שלהם אורניום טבעי, פוטנציאל לדלקים חלופיים, וגורמי יכולת חיים גבוהים. מלאי המים הכבד, בתחילה יקר בשני תנאי כספיים ואנרגיה, מצטמצם על ידי תקופות חיים ארוכות של צמחים והזדמנות לשיקום ושיקום במהלך פירוק במהלך פירוק.

בעוד משבר האקלים דוחף מדינות לעבר פחמן עמוק, כוח גרעיני הבסיסי נתפס יותר ויותר כמרכיב הכרחי של תיק הדור.ה-FLT:0.IPCC 6th Assessment Report AssessmentFLT:1 מדגיש כי השגת מטרות אפס נטו ללא אנרגיה גרעינית תהיה מאתגרת ויקרה יותר באופן משמעותי. בקנדה, תחנות CANDU לייצר כ-15% מהחשמל של המדינה ומעל 60% מהמחוז אונטריו, שמירה על התפוקה הנמוכה ביותר בעולם פחמן.

במבט קדימה, המשך המחקר במחזורי דלק מתקדמים, הרחבה לחיים המורחבת, והפוטנציאל של כורים מודולריים קטנים מבוססי CANDU יכול להביא כוח גרעיני לקהילות כרייה מריד והתנחלויות מרוחקות תלויות כיום בדור דיזל.המחשב הסביבתי ישתנה מעומס מרכזי של בסיס ריכוזי להפצה, מעקב אחר אנרגיה נקייה, עם גמישות הדלק המוכחת של CANDU, תוך שימוש בתפקידים חדשים במערכת אנרגיה מחוסמת.

תגיות Common Misconceptions

אין טכנולוגיה של אנרגיה ללא סחר סביבתי, ו CANDU הוא לא יוצא דופן.מבקרים מצביעים על על עלות ההון הראשוני הגבוה, מורשת של ייצור מים כבד, ואת נפח של חבילות דלק בילו. Proponents מדגיש את טביעת הרגל הקרקע המינוסית, ליד אפס פליטות תפעוליות, וחשמל רב-decal Delivery. A מזהה הן נקודות מבט ומדפיח את הטכנולוגיה נגד חלופות ריאליות ולא אידיאלי.

דאגה נפוצה אחת כוללת האם מתווך המים הכבד של CANDU יוצר סיכונים רב-תרבותיים.כורים מים כבדים מייצרים פלוטוניום אורניום-238, אך עיצוב ה- On-Power Reדלקing ו-דלק מאפשר ניטור בינלאומי נרחב. קנדה פועלת תחת פיקוח מלא-סקופ בינלאומי של סוכנות האנרגיה האטומית של חברת האנרגיה האטומית, והפלוטוניום ב- CANDU בדלק נשאר מעורבב עם מוצרים רדיואקטיביים מאוד, מה שמאפשר גישה למתקנים קלים ובלתי ניתנים לזיהוי בקלות.

תפיסה מוטעית נוספת מתייחסת לנפח המים הכבדים הנדרשים.בעוד שהמלאי הראשוני מייצג השקעה משמעותית, הפסדים במהלך הניתוח הם מינימליים, והחומר ניתן לשחזר ולהשתפר מחדש.ההשפעה הסביבתית של ייצור מים כבדים, בעוד שמציאות, מתווסף לכל ימי החיים התפעוליים של הצמח - באופן זמני 50 עד 80 שנה, כולל תוכניות הרחבה לחיים.

אף טכנולוגיה אחת לא תפתור את אתגר האקלים, אבל כור CANDU, על ידי מתן כוח יציב, נמוך פחמן עם טביעת רגל קרקע צנועה ושיא בטיחות חזק, תישאר נכס קריטי בתיק האנרגיה הנקי העולמי.כפי שאומות מנסות בעתיד אנרגיה בר קיימא, היתרונות הסביבתיים של CANDU - נקטו לאורך עשרות שנים של פעולה ושיפור מתמשך - תוך התחשבות זהירה לצד אפשרויות פחמן נמוכות אחרות.