הבנה של מים כבדים ועיצוב CANDU

כור CANDU (CANada Deuterium Uranium) נבדל ממערכות חשמל מסחריות אחרות על ידי השימוש שלה דלק אורניום טבעי ומנופי מים כבדים.בגרעין של טכנולוגיה זו הוא חד-חמצני, או מים כבדים - חומר דומה מבחינה כימית למים רגילים, אך עם תכונות גרעיניות שונות מאוד. בעוד כור מים קלים דורש העשרה (בדרך כלל 3% עד 5%-235), כלומר, כלומר, גוף כימי, הוא מסוגל לספוג באופן טבעי, עם אנרגיה נמוכה יותר, אם כי הוא אפסית גבוהה, אם כי הוא מסוגלות גבוהה, באופן טבעי, 000, 000, אם כי הוא יעיל, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, הוא יעיל, אם כי הוא יעיל, 000 יעיל, 000, 000, 000, 000, 000, 000 יעיל, 000 יעיל, 000 יעיל, 000 יעיל, 000 יעיל, 000 יעיל, 000 יעיל, 000, 000 יעיל, 000 יעיל, 000 יעיל, 000 יעיל, 000 יעיל, 000 יעיל, 000 יעיל, 000 יעיל, 000, 000 יעיל, 000 יעיל, 000 יעיל, 000, 000, 000, 000 יעיל, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000 יעיל, 000 יעיל, 000 יעיל

נכסים גרעיניים של מים כבדים

במולקולה של מים רגילים (H2O), אטום מימן מורכב פרוטון אחד ואלקטרוני אחד. מים כבדים (D2O) להחליף את גרעין פרוטיום עם deuterium, איזוטופ מימן המכיל פרוטון אחד וגורם נוסף אחד נוסף של אלקטרון.היתר הזה יאלץ בערך את המסה של אטום מימן ולהפחית באופן דרמטי את ההסתברות כי aidideing neutron הוא מקבל נוזל רחץ נמוך יותר מחנקן, כי הוא מקבל דלקת ריאות מהירה.

ספיגת נויטרונים הנמוכה של מים כבדים מניבה כלכלת נויטרונים מעולה - היחס של נויטרונים זמינים עבור סדקים חדשים לאלה שאבדו לתפוס או דליפה.ב CANDU, הליבה מיועדת עם קלנדריה (כלי שיט צילינדרים אופקיים חשמליים כדי להסיר את מאות צינורות הלחץ) באמצעותם חבילות דלק עמוסות על כוח.

מדוע עיצוב CANDU תלוי במים כבדים

הבחירה של מים כבדים כמו גם מנטרטורף וקורר אינה שרירותית.מים קלים קולטים יותר מדי נויטרונים כדי לקיים תגובת שרשרת עם אורניום טבעי.על ידי שימוש במים כבדים, כורי CANDU מבטלים את הצורך במתקני אורניום, שהם יקרים לשאת חששות התפשטות בנפרד.המתקני המים הכבדים תופסים את נפח גדול של הקרסוליה, סביב צינורות הלחץ.זה מספקת גם משמעותי במתקני חום כפולים: זה יכול לספוג לחץ כבד, אך ורק לאחר חימום כבד.

תכונות מים כבדות קידוד לסטארט-אפ ולסגור

לפני בחינה של הליכים ספציפיים, חשוב להבין את המאפיינים התרמודינמיים והגרעין של מים כבדים המשפיעים על התנהגות כור במהלך טראנסים.מים כבדים יש צפיפות גבוהה במקצת ויכולת חום מסוימת מאשר מים קלים. יחס מזג האוויר (מדד של צמצם כוח ירידה של כוח מחולק על ידי ספיגה-C) הוא בערך 120 פעמים של מים רגילים, מה שהופך אותו לגורם חשוב לדלק טבעי.

תפקיד המים הכבדים ב-Reactor Startup

החל כור CANDU הוא הליך מתואם בקפידה המסתמך במידה רבה על המאפיינים של תחמוצת דטריום כדי להשיג תגובת שרשרת מבוקרת ויציבה.ממצב סתום קר, הכור חייב לעבור דרך מספר בדיקות בטיחות, מערכת נוזלית, ואביזרים תגובתיים המאפשרים לאוכלוסיית הניטרונים לצמוח מרמות של מים כבדים, לא חומר פסיבי בתהליך זה; טמפרטורה, טוהר ואפקט הליבה (0Factr) ישירות (אפקטים).

המונחים: first Reactivity Conditions

לפני ההפעלה יכול להתחיל, מערכות המים הכבדות חייבות להיות מאומתות עבור טוהר איזוטופי הנכון. כורים CANDU דורשים מתווך של טוהר של לפחות 99.75% D2O על ידי משקל.אפילו קטן של מים קלים, סופגניטר חזק, יכול להרעיל את תגובת שרשרת 6 והופכים את הסטארט-אפ לבלתי-טבעי עם אורניום טבעי.

עם המנטר ומעגלים מגניבים מלאים, משאבות תחבורה חום ראשוניות מופצות מים כבדים קרירים כדי לחמם את ערוצי הדלק בצורה מבוקרת.כפי שטמפרטורה עולה, צפיפותו של המנטר יורדת מעט, צמצום הכוח האטה וההבאת משוב תגובה שלילי קטן, תכונה שמגבירת את הבטיחות בשלב זה, הכור נשאר מאוד גמיש, כולל סוליטרים ספירת צהובים סביב קפסולת ניירת ניירת ניירת ניירת ניירת ניירית, אשר ממוקמת באופן ספונטנית לחץ דם קטנה, רק כ- 25 ליטרת לחץ דם קריטית, כי הוא רק חומר אנטי-לונית, כיבית, כי הוא בעל פה אחד בלבד, כיבית, כי הוא בעל השפעה חלקית.

גישה ביקורתית עם מערכת בקרת Reactivity

שליטה Reactivity ב CANDU מופעלת באמצעות מספר מנגנונים עצמאיים: בקרים באזור נוזלי שמשתנים רמות מים קלים בתאים בתוך המדגם, מוטות המתאם כי לזרז את הפצת ה-Nutron flux, קולטנים מכניים, ושתי מערכות חסימת בטיחות עצמאיות עבור חסימה מהירה (החלופה) היא להתחיל את הגישה לקריטיירות, לאט להסיר קולטנים נייטוטרונים מהליבה שבדרך כלל, להסתגל לשרירים - בדרך כלל - ניתן להחזיר את רמת הסגירה מהירה (rerereative) ולמשוך מחדש) באופן קבוע, לתקנות (reative Rexactive) באופן קבוע, כדי לספק את רמת הסגירה).

כמו סופגנים נסוגים, ה- Multiplication factor עולה.קצב הסטארט-אפ הוא מעקב על ידי מזימה של יחס ספירה הפוכה נגד תוספת תגובתיות.טכניקה קלאסית זו "One-over-M" מאפשרת למפעיל הכור לחזות את הנקודה של קריטיות בדיוק.כלכלת נויטרון העליונה של מים כבדים נותנת שוב את ההשפעה הקריטית עם פחות משיכת מים מלוטשים מאשר צורך במים של גודל דומה, נחשב פעם אחת לחודש קריטי, פעם אחת, פעם אחת, פעם נוספת, היא בעלת משקל כבד, פעם אחת, היא בעלת משקל חיובי, פעם אחת, פעם אחת, פעם אחת, היא בעלת משקל קבוע יותר, פעם אחת, היא זמן קצר יותר, היא בעלת משקל קבוע יותר, פעם אחת, כלומר, היא זמן קצר יותר, כלומר, פעם אחת, לאחר זמן קצר יותר, פעם אחת, לאחר זמן קצר יותר, זמן קצר יותר, כלומר, לאחר זמן קצר יותר, זמן קצר יותר, לאחר זמן קצר יותר, לאחר זמן קצר יותר, לאחר זמן קצר יותר, הוא זמן קצר יותר, הוא זמן קצר יותר, הוא זמן קצר יותר, הוא זמן קצר יותר, לאחר זמן קצר יותר, הוא זמן קצר יותר, הוא זמן קצר יותר, הוא זמן קצר יותר, הוא זמן קצר יותר, הוא זמן קצר יותר, כלומר, הוא זמן קצר

כוח ריכוז ותפקיד של טמפרטורת מים כבדה

לאחר שביקורת כוח נמוכה מאושרת, הכור מחומם בהדרגה ומביא לרמת הכוח הנדרשת לסנכרון עם רשת החשמל.טמפרטורת המים הכבדה של מערכת התחבורה החום עולה בשלבים, מרחיבה את צינורות החרדאר מעט ומשנה פעילות מחדש. המפעילים את מערכת בקרת הנוזלית - רשת של תאים חתומה בתוך החפירה שניתן למלא או לרוקן מים - כדי להשיב מחדש מדויקת של כלי בקרה מקומי, במיוחד, מכיוון שמערכת בקרת מים נוחה היא בעלת עוצמה נמוכה מאוד, היא בעלת עוצמה גבוהה.

במהלך כוח ריכוז, מערכות טיהור מים כבדות לפעול כל הזמן כדי להסיר מוצרי חנקן-התמרון-החומרה עשויים להדליף לתוך קירור או מתווך.העיצוב CANDU מאפשר על דלק כוח, אבל סטארט-אפ טרי מסגור קר הוא הזמן היחיד כאשר רק דלק טרי לחלוטין או נמוך הוא בליבת, כך את הערך של מים כבדים הוא בדיוק כמו פצעי דלק נוזלי חום.

ניהול מים כבד במהלך הסטארט-אפ

צמח השדרוג הכבד באינטרנט ממלא תפקיד אפילו לפני שהכור מגיע קריטיות.כפי שהמכשול מתחממת, כל מים קלים מפורשים נוטים להגר מטנקים לאחסון למערכת.השדרוגים כל הזמן צד של מים כבדים, מזקקים מים קלים כדי לשמור על יעד טוהר של 99.75%.זה חשוב במיוחד כי מידת הגמישות של מים כבדים היא גבוהה ביותר בסטארט-אפ; 0.1% יכול להפחית את הפחתת רמת הטוהר הפחתות גבוהה יותר (אומטית) באופן טבעי, גם כן, גם כן, אם יש צורך, באופן טבעי, הוא יכול להשיג ריכוז עודף, גם כן, באופן טבעי, גם כן, אם הוא יותר, הוא יותר, הוא יותר, כי הוא יעיל יותר, כי הוא יעיל יותר, כי הוא יעיל יותר, כי הוא יעיל יותר, גם כן, 000 יותר, 000 יותר, כי הוא יעיל יותר, 000 יותר, 000 יותר, 000 יעיל יותר, 000 יותר, 000 יעיל יותר, כי הוא יעיל יותר, כי הוא יעיל יותר, כי הוא יעיל יותר, כי הוא יכול להיות יעיל יותר, 000 יותר, 000 יותר, כי הוא יעיל יותר, 000 יעיל יותר, כי הוא יעיל יותר, כי הוא יעיל יותר, 000 יותר, 000 יעיל יותר, 000 יותר, 000 יותר, 000 יותר

מים כבדים בנוהלי השבתה וחירום

סגירת כור CANDU בבטחה דורשת כי תגובת שרשרת להיפסק במהירות וכי חום השונה יוסר בהתמדה מן הליבה.מים כבדים חיוני בשני התפקידים.למרות התגובה שרשרת נויטרונים נעצרת על ידי מערכות חסימה עצמאיות, היכולת להפיץ מים כבדים קרירים לאחר השבתה היא מה שומר את הדלק בתוך גבולות טמפרטורה בטוחה במשך ימים ו שבועות לאחר מכן, המנטרף מספק יכולת ספיגה או קירור פעיל לא מנקה.

עקבו אחרי Chain Reaction Shutdown

הסגירה נורמלית, מתוכננת מתחילה עם צמצום הדרגתי של כוח כור באמצעות מכשירים בקרת פעילות מחדש.תאים אזוריים נוזליים מרוקנים חלקית, מוטות מתכוונן מוכנסות ברצף מוגדר מראש, וטמפרטורת מערכת התחבורה החום מופחתת כדי להתאים לתנאי טורבינות על ידי עצירות טמפרטורה מנטרף (טמפרטורת המחודשת טיפות), עלייה במים כבדים, הוספת אפקט תגובתי חיובי שיש לפצות על ידי הוספת קולטנים נוספים של טמפרטורות קירור קפדניות על ידי טמפרטורות קרירות על ידי טמפרטורה נמוכה יותר על פני 30 לחץ דם על פני טמפרטורת מים.

כאשר נדרשת חסימה מיידית – או על ידי פיקוד מפעיל או על ידי אות נסיעה אוטומטית – שתי מערכות ההשבתה העצמאיות של הכור, המתגשמות בתוך שניות. Shut-off מוטות, שהן כורכום-עשביטה-על או צמידים של ניטניום (Gadolinium) הן פחות חמורות, אשר ספגו את הליבה על ידי אלקטרומגנטים, ירידה לתוך הכובד על ידי כובד משקל כאשר המסילות הצמיגים הם במהירות נמוכה או נזלת, כמו נזלת מהירה של נזלת, כלומר, כלומר, כמו נזלת מהירה של נזלת מהירה של נזלת מהירה של נזלת, כלומר, בעיקר נזלת מהירה של נזלת של נזלת, כמו נזלת מהירה של מספר פעמים נזלת מהירה של נזלת מהירה של נזלת, נזלת מהירה של נזלת, נזלת, נזלת מהירה של ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇

Decay Heat Removal Using Heavy Water Coolant

גם לאחר שתגובת שרשרת חדלה, הדלק ממשיך לייצר חום משמעותי מדעיכה רדיואקטיבית של מוצרי פשפשיטה. מיד לאחר הסגידה, כוח דעיכה הוא כ 7% מהתפוקה התרמית הקודמת של הכור ומצטמצם לאורך שעות וימים.מערכת התחבורה החום העיקרית, מלאה במים כבדים, חייבת להמשיך לזרום דרך ערוצי הדלק כדי לשאת חום זה גנרטורים, שם מועברת לשני הצדדים ונשלחת באופן טבעי לזרימה של נוזל חום, ללא קירור, או קירור, או קירור, או קירור, או קירור, באופן טבעי, או ממזג אווירי חום, יכול להיות מופעלת חום, ללא יכולת קירור, במיוחד, ללא חימום מלאה.

אם משאבות ההובלה החום העיקריות זמינות, הן שומרות על מחזור מופחת של מים כבדים מגניבים, אשר התחממו בסביבות 310 מעלות צלזיוס במהלך פעילות כוח מלאה, בהדרגה קרירות. כי מים כבדים יש מעט יותר יכולת חום מסוימת מאשר מים קלים, זה סופג יותר אנרגיה תרמית לדרגה של שינוי טמפרטורה, למרות ההבדל הוא צנוע יותר, מלאי מים כבדים במכוון מספק טמפרטורות חום מסיביות כי הוא מסוגלות קירור גבוהה יותר על ידי תחנות דלק קבועות קבועות, למרות כי הוא עדיין נוזל קירור של כמה זמן קירור חום רגיל זה יכול להיות מחובר באופן מלא של נוזל קירור של נוזל קירור אחד עם טמפרטורות קבוע.

הבטחת סובייקטיביות עמוקה במהלך התדלוק והתחזוקה

כדי להיפסק כדי להיחשב יציב מספיק עבור פעילויות תחזוקה, קריטיות חייבת להיות בלתי אפשרית גם אם מכשיר הבקרה הרציני ביותר היה נסוג באופן בלתי נמנע. בכורי CANDU, מפעילי לאמת זאת על ידי מדידה של שולי ההשבתה באמצעות מכשיר ה-Nutronololation (Rolitol) של מים כבדים בלבד הוא בת ברית באימות זה: אפילו שינויים קלים ברמת המכשול או במים באגרסיביים עלולים להיות מזוהה כתנאי הפחתת דלק חלש יותר, עד לדלקת דלק פחות או נמוכה יותר, לפני שלמטה, או ירידה משמעותית, עד לדלקת דלק.

מעקב אחרי מים כבדים ושיקום מים כבד

לאחר שהכור נסגר, ניהול מלאי מים כבד ממשיך.מערכות מדוכאות, ואם נפתח לבדיקה, מערכות התאוששות vapor ללכוד מים כבדים מתאדה.צמח השדרוג המים הכבד עשוי להיות מופעל כדי לשמור על טוהר בטנקים אחסון.מערכת התחבורה החום כבדת מים נשמר לעתים קרובות חם (כ 60-80 מעלות צלזיוס) במהלך קצר כדי למזער אופניים תרמיים של צינורות הלחץ, אשר להפחית את הלחץ על סגסוגת נוזל כבד, אך לא רק עבור רכיבים חנקן כבד.

שדרוג המים הכבד וניהול הממציאים

היבט מעשי של שימוש במים כבדים בסטארט-אפ CANDU ו-Hashdown הוא הצורך לשמור על טוהר איזוטופי. עם הזמן, מים כבדים הן במערכות הובלה חום והן מערכות מודולר סופגות לחות מהאוויר, ואפילו דליפות מיקרוסקופיות יכולות לאפשר מים קלים לסגת מים כבדים, אך אמצעי שדרוג מים כבדים באתר עצמו הוא תמיד מזרז את צינורות הצמח או אלקטרוליזה של זרם המים הכבדים של כורך כדי להסיר את נפח המים החנקן, אך עשוי להפחית את החנקן הכבד.

מכיוון שמים כבדים יקרים לייצר – הם מופקים ממים טבעיים באמצעות תהליכים אנרגיה-רגישים כגון החלפת גילסלר-סולפיד או זיקוק מים – בקרת מלאי היא גורם כלכלי משמעותי. יחידת CANDU-6 טיפוסית דורשת כ-265 טון של מים כבדים במערכת המנטרטורפת ועוד 200 טון במערכת התחבורה החום.

בטיחות ושגשוג הם ייחודיים ל-CANDU's Heavy Water Core

השילוב של תכונות גרעיניות של מים כבדים ועיצוב שרשרת הלחץ של הכור מביא למקרים בטיחותיים שונים במידה ניכרת מתכורי מים קלים.האפקט החיובי של פעילות מחדש - העלייה בתחיית המתים שעלולה להתרחש אם מים כבדים יתפרקו - מצטמצם על ידי נפח המנוור הגדול ביותר שנותר.

מים כבדים גם מאפשרים אסטרטגיה גמישה של דלק מים, בניגוד כורים קלים כי חייב לסגור עבור אריזות דלק כל 12 עד 24 חודשים, יחידות CANDU לתדלק מדי יום על כוח על ידי לחיצה על חבילות דלק טרי לתוך סוף אחד של ערוץ והסרת דלק מובזבז מן השני.כבד של מים כבד הכלכלה נויטרונים מאפשר להעביר את ההתפלגות לאורך זמן ללא יכולת לשמור על התגובה של הסטארט-אפ בטווח הארוך, אשר בדרך כלל מקבל יכולת תחזוקה נמוכה יותר של קיבולת של צמיגים של טיפולית של טיפול תרמי.

במהלך ההשבתה של בדיקת דלק או ערוץ, האינטרנציות התרמית של מתווך המים הכבדות שומרות על מרכיבי הדלק בטמפרטורה יציבה במשך שעות לאחר שקירור כפוי אבד.מספרד:0 פרסומים של הסוכנות לאנרגיה אטומית כבדה (FLT:1) מתעדים את יכולת ההטבעה הטבועה הזו כתכונה של ניהול חום עמוק.

יתרונות השוואתיים על פני אור מים תגובה

בכור מים קלים, המנטרן והקרר הם אותם מים קלים, וההלב שוכן בכלי לחץ יחיד.במהלך תאונה של אובדן-של-מרוץ, המנטרן אבד במהירות, והסרת חום מסתמך לחלוטין על מערכות קירור ליבת חירום.בניגוד, גם מדד המים הכבדים של CANDU נשאר במקום גם אם הערוצים הקרניים מספקים הרבה יותר עבור מחזורי קירור אוויריים ארוכים, אשר גם כן, כלומר, שימוש בדלקים כבדים של דלקים, בטווח הארוך, כולל CANDU, גם כן, גם כן, מנקה, מדלקים כבדים של דלקים טבעיים, גם כן, כולל צינורות אוויריים.

פיקוח על מחקרים מדעיים ומחקרים מדעיים

השימוש במים כבדים בכורות כוח כפוף פיקוח קפדני על ידי הרגולטורים הגרעיניים הלאומיים.בקנדה, ה- 0FLT:0Canadian Safety Commission (CNSC) LT:1 קובע דרישות קפדניות לטוהר כבד של מים כבד, שטף מעצורים, וחיזוק יעילות המערכת.

כורים מחקר כגון NRU במעבדות נהר צ'לק סיפקו היסטורית את הבסיס הניסויי להבנת האופן שבו מים כבדים מתנהגים בליבת CANDU במהלך טרנסים.מחקרים על מזהמים טמפרטורה מודולרית, ההשפעה של רעלים מומסים, ואת ההתנהגות של מים כבדים תחת תנאי רתיחה עיצבו גם את הסטארט-אפ הנוכחי ואת הליכי השבתה.

מסקנה

מים כבדים הם הרבה יותר מעמוד פשוט מגניב או מתווך ביישומים CANDU; זה המדיום המאפשר להגדיר את ההפעלה של הכור ואת התנהגות הסגורה של הסטארט-אפ, הכלכלה הנווטרון יוצאת דופן שלה מאפשר ליבת להשיג קריטיות עם אורניום טבעי ונותן למפעילים שליטה מדויקת על בסיס אנרגיה אוטונומי מתמשך של כוח צבאי, תוך שמירה על תפקוד כפול של מים כבדים כמו קירור ופסיבי תחת מסגרת הגנה אמינה של שנים של לחץ גרעיני מתמשך של לחץ אווירי אוויריבית, אשר ממשיכה לעמוד על בסיס בטוח בתוך טמפרטורות גבוהות של אנרגיה בתוך טמפרטורות גבוהות של אנרגיה מתחדשת של אנרגיה מתחדשת, אשר מופעלת חירום גרעיניות גבוהה.