Il reattore CANDU, un acronimo per i reattori a tempo pieno e affidabili, rappresenta uno dei più distintivi e di successo programmi nazionali di energia nucleare in evoluzione mai sviluppati.

Origini storiche: dalla ricerca di guerra alla generazione di potere pacifica

Il reattore CANDU è stato in grado di effettuare un test sul pianeta, che ha cominciato a lavorare in Canada durante la seconda guerra mondiale. Attraverso il Laboratorio di Montreal e successivamente i Laboratori Chalk River, scienziati canadesi, tra cui molti che avevano abbandonato l'Europa devastata dalla guerra, hanno accumulato una profonda esperienza nella fisica dei neutroni e nella produzione di acqua pesante.

La piattaforma di ricerca definitiva è stata il reattore National Research Universal (NRU)], commissionato nel 1957 al Chalk River. L'alto flusso di neutroni di NRU ha permesso di eseguire un ampio test di combustibile e componenti in condizioni che in seguito avrebbero informato direttamente il progetto di reattore commerciale.

Innovazione Tecnica: La filosofia del design CANDU

Il reattore CANDU è fondamentalmente diverso dai reattori ad acqua pressurizzata (PWRs) e dai reattori ad acqua bollente (BWRs) che dominano l'energia nucleare in tutto il mondo. Le sue caratteristiche uniche non sono accidentali ma derivano da una filosofia di progettazione coerente che privilegia l'accessibilità del combustibile, la flessibilità operativa e la sicurezza intrinseca.

Moderazione dell'acqua pesante e combustibile naturale dell'uranio

Il nucleo di separazione dell'acqua pesante (il combustibile di deuterio) è un combustibile di tipo orizzontale, che consente di ottenere una reazione a catena con l'uranio naturale (0,7% U-235), evitando il processo di assorbimento di neutroni pesanti e politicamente sensibili.

Configurazione tubo di pressione e Calandria

Il gruppo di lavoro di tipo PWR è composto da un gruppo di lavoro di tipo "P" (in inglese) che utilizza un gruppo di lavoro di tipo "P" (in inglese) e un gruppo di lavoro (in inglese) che utilizza un gruppo di lavoro di tipo "P" (in inglese) e "S" (in inglese) "S" (in inglese) "S" (in inglese)"

Fattori di riflessione e di alta capacità on-Power

In entrambi i lati della calandria, due macchine di rifornimento robotizzate, uno che spinge in un fascio fresco mentre l'altro riceve il fascio di spazio speso, scambiare il carburante mentre il reattore rimane a pieno potere. Questo elimina le interruzioni di rifornimento multi-settimanale tipiche dei reattori di acqua leggera.

Caratteristiche di sicurezza erranti e sistemi di arresto diversi

I reattori CANDU incorporano sistemi di arresto multipli, diversi e fisicamente separati. Il sistema primario consiste in barre di vuoto cadmio che cadono verticalmente nel regolatore di sicurezza della calandria sotto la gravità; il sistema secondario inietta un veleno di raffreddamento liquido — il nitrato di gasolio — direttamente nel moderatore. Entrambi i sistemi sono in grado di portare il reattore ad una condizione di raffreddamento fredda, subcritica, fornendo la difesa in profondità.

Distribuzione commerciale attraverso la flotta canadese

Il lancio commerciale della tecnologia CANDU ha raccolto slancio in tutto il 1970 e 1980, ancorato dal programma di costruzione nucleare dell'Ontario Hydro. Il Pickering Nuclear Generating Station[, commissionato nelle fasi del 1971, è diventato la prima stazione multi-unità CANDU del mondo.

La flotta di trasporto industriale è stata in Canada, Darlington Nuclear Generating Station sul lago Ontario ha completato le sue quattro 878 unità MWe tra il 1990 e il 1993, rappresentando il pinnacolo del design CANDU su larga scala con sistemi di controllo digitali avanzati e una migliore efficienza delle turbine [[Fenti:2]]

Espansione globale e partenariati internazionali

La prima unità di esportazione è stata Embalse in Argentina, collegata alla rete nel 1983, seguita da Wolsong-1[Fshan:3] in Corea del Sud,[FLT]

L'esperienza della Corea del Sud è particolarmente istruttiva. Il trasferimento della tecnologia CANDU si è verificato accanto all'acquisizione del know-how PWR da parte degli Stati Uniti, permettendo alla Corea di sviluppare una flotta equilibrata e multi-reattore con diverse opzioni di approvvigionamento di combustibile.

Vantaggi economici e strategici

Oltre ai suoi meriti tecnici, il sistema CANDU è stato a lungo promosso come strumento per lo sviluppo economico e la sovranità energetica. La capacità di funzionare sull'uranio naturale rimuove la necessità di una catena di approvvigionamento di arricchimento, che per molte nazioni è non disponibile, proibitivamente costoso, o politicamente sensibile.

I reattori CANDU offrono una potenza di base di grandi dimensioni e dispandibile con un costo marginale eccezionalmente basso una volta che l'investimento di capitale è ammortizzato. L'esperienza operativa canadese dimostra che una singola unità può servire in modo affidabile la domanda di elettricità equivalente di una città di un milione di persone.

Tecnologia di Evolving: il reattore CANDU avanzato e CANDU 6 potenziato

Il nuovo modello di esportazione di WWWWWWWWWWWWWWWWWWWWWWWWWWWWWWWWWWWWWWWWWWWWWWWWWWWWWWWWWWWWWWWWWWWWWWWWWWWWWWWWWWWWWWWWWWWWWWWWWWWWWWWWWWWWWWWWWWWWWWWWWWWWWWWWWWWWWWWWWWWWWWWWWWWWWWWWWWWWWWWWWWWWWWWWWWWWWWWWWWWWWWWWWWWWWWWWWWWWWWWWWWWWWWWWWWWWWWWWWWWWWWWWWWWWWWWWWWWWWWWWWWWWWWWWWW

I progetti di RST sono stati più ambiziosi, con il sostegno di alcune università di sviluppo di un reattore ad acqua (RFLT: 1), che ha contribuito a ridurre i costi di capitale utilizzando l'uranio leggermente arricchito intorno al 1,5-2% U-235 e l'acqua leggera come refrigerante, mantenendo un portafoglio di efficienza pesante.

Sfide e Concorso nel XXI secolo

Nonostante i suoi punti di forza tecnici, la famiglia CANDU ha affrontato importanti proiettori: i costi di costruzione superano e pianificano ritardi in alcuni progetti, in particolare le fasi di costruzione di Darlington e Cernavoda negli anni '90, hanno rafforzato la fiducia e la critica politica alimentata.

Inoltre, la ristrutturazione di AECL e la successiva vendita della sua divisione di reattori a SNC-Lavatin nel 2011 hanno introdotto un periodo di incertezza aziendale. La nuova entità di Candu Energy ha dovuto ricostruire il suo slancio commerciale e garantire contratti di servizio a lungo termine, soprattutto come l'Ontario ha intrapreso un decennio, multi-milioni-dollo di ristrutturazione delle sue unità dettagliate di Darlington e Bruce.

Il futuro della CANDU in un mondo decarbonizzante

I paesi che hanno cercato di ottenere un'infrastruttura di trasporto a basso tenore di carbonio, come la rete di trasporto, hanno individuato un potenziale di approvvigionamento di energia elettrica più ridotto, e la rete di distribuzione di energia elettrica è sempre più apprezzata dagli operatori di sistema e dai responsabili politici.

Nel frattempo, i progetti di espansione della vita in corso a Bruce, Darlington e Point Lepreau manterranno la maggior parte della flotta canadese che opera bene negli anni '50 e oltre, fornendo decenni di generazione a basso tenore di carbonio supplementare e sostenendo una robusta catena di approvvigionamento domestico.

Il progetto di riduzione del combustibile è stato riconosciuto dal programma di ricerca internazionale di energia nucleare (FLT:0], in quanto il programma di riduzione del combustibile è stato riconosciuto come strumento di riduzione del combustibile per il combustibile nucleare e per il riciclaggio di carburante.

Conclusione: una tecnologia comprovata per un mondo a carbone-constrato

Il reattore CANDU è più di un successo di ingegneria nazionale; è un esempio vivente di come una scelta politica deliberata per bypassare l'infrastruttura di arricchimento ha generato una tecnologia di potenza globalmente impiegata con un record di sei-decenni di funzionamento sicuro ed economico.