CANDU Reaktör Teknolojisi

CANDU reaktörü – [DD:0)CANada Deuterium Uranium) – Bu tasarım seçimi, 1950 ve 1960'larda Kanada'da gelişmiş, bu bitkilerin diğer reaktör türlerinden farklı olarak, elektrik-su reaktörlerinin aksine, CANDU birimleri ağır su (düşük oksit) kullanıyor.

Ağır su sıradan ışık sudan çok daha az nötron absorbe eder, reaktörün doğal uranyum yakıtını kullanarak bir zincir reaksiyonu sürdürmesine izin verir - ki bu, tarihsel olarak büyük miktarda elektrik tüketmiş ve zenginleştirilmiş uranyuma yoğunlaşmıştır.

CANDU için yakıt döngüsü, ağır su moderatörü ile dolu daha büyük bir kalibreli tekne ile başlar. Bu modüler baskı-tamam tüpleri, her biri bakım, denetim ve yakıt kullanımı için pratik avantajları sunar.

CANDU reaktörlerinin en operasyonel olarak ayırt edici özelliklerinden biri, elektrik yakıtı geri yüklemeye devam ederken, iki uzaktan kumandalı yakıt makinesi, yakıt kanalının tam tersine sona ermesi, diğer taraftan yakıt paketlerini geri çekme yeteneği, diğer taraftan yakıtları geri alma yeteneğinden yoksundur.Bu işlem, reaktörün% 85'i ve bazen% 90'ı aşmaya devam ederken gerçekleşir.

Çevre perspektifinden, tüm türlerin nükleer gücü, doğrudan yanma emisyonları olmadan elektrik üretmenin temel avantajını paylaşıyor. Yaşam döngüsü değerlendirmeleri Dünya Nükleer Birliği tarafından yayınlanan iklim değişikliği ve çalışmalar, nükleer enerjinin sera gazı yoğunluğunun yaklaşık 12 gramında paylaşıyor, rüzgar enerjisi ve hidroelektrik ile karşılaştırılabilir.

Ağır Su Üretimi ve Yönetimi

Ağır su üretimi, CANDU teknolojisinin herhangi bir çevresel analizinde dikkat etmeyi hak ediyor. Deuterium, 6,400'te bir atom konsantrasyonunda doğal olarak sularda meydana getiriyor.Rektör operasyonu için gerekli% 99.75 saflık gerektiren bir işlemdir, mevcut envanterin ve operasyonel filo içinde muhafaza edilmesi gerekir.

Ağır su üretimindeki dış çevre yatırımları, uzun yıllar boyunca reaktör operasyonunu sürdürüyor. moderatör ve serin sistemler kapalı döngüler ve normal operasyon sırasında kayıplar minimumda geri kazanılıyor. Operatörler sürekli olarak ağır suları kaldırmak için, ısıtıcı ve emisyonluluğu korumak için, tek bir CANDU ünitesi birkaç yüz ton ağır su içeriyor olabilir, ancak bu malzeme bitkinin tüm işletim hayatı için çalışır ve yeniden kullanılabilir.

Yaşam döngüsü Emisyonlar ve İklim Değişikliği Performansı

Geçici yenilenebilir kaynaklarla kıyaslandığında, CANDU bitkileri, rüzgar veya güneş çıkışının düşmesine bağlı olarak büyük ölçekli enerji depolama veya fosil yakıt yedeklemesini gerektirmeden, bu ağ hizmetleri özellikleri yılda önemli dolaylı olarak çevresel fayda sağlar.Cidden düşük karbonlu olmayan çubuklar genellikle rüzgar veya güneş çıkışıyla ilişkili doğal gaz santrallerine bağlıdır.

CANDU istasyonlarının arazi ayak izi başka bir önemli avantajdır. Çok-unit istasyonu birkaç kilometrekare kapsadığı zaman, eşdeğer güneş çiftlikleri veya rüzgar parkları gelişmiş dünyada yüzlerce kez daha fazla araziyi gerektirir. Bu kompakt ayak izi, büyük bir endüstriyel ve konut yükü desteklerken, canlı arazileri korumak ve en düşük maliyetlidir.

Kanada'nın uranyum kaynakları ve yakıt üretimi altyapısı, zenginleştirilmiş yakıtların ithal ettiği birçok ülkenin sahip olmadığı tedarik zinciri esnekliğini sağlar.Bu yerli tedarik zinciri, fosil yakıt tedarik hatlarıyla ilişkili dolaylı karbon ayak izinlerini azaltır.

Yakıt Flexability ve Resource Verimliliği Avantajları

CANDU'nun en ayırt edici çevresel yetenekleri, doğal uranyumun ötesinde yakıt türlerine uyum sağlama konusunda yatıyor. Çünkü ağır su kıtlığı bu kadar etkili bir şekilde, temel verimli malzemelere fissile dönüşebilecek aşırı miktarda nötron üretiyor. Bu, enerji analistlerinin bir kaynak multiplier etkisi dediğine kapı açıyor.

Işık-Water Rektörlerden Uranyum Yeniden İşleme Edildi

Standart zenginleştirilmiş uranyum, doğrudan yeniden işlenmiş su reaktöründe harcandıktan sonra, aksi takdirde atık olarak atılacak olan yakıttan% 0,9'luk bir miktar tasarruf edilebilir.Bu yaklaşım, üretilen enerji ünitesine göre daha yararlı bir şekilde iş kullanabilir.Bu yaklaşım, orijinal madenden daha iyi bir şekilde kullanılabilir.

Karma Çimento Yakıt ve Thorium Çevrimleri

Thorium, Dünya'nın uranyum döngüsünden daha fazla bol miktardadır. CANDU'nun nötron ekonomisi, transkripto-232'leri kullanarak uranyum üretmesi için mükemmel bir platform haline gelir.Turban Group'un kullanımı nadir bir madencilik üretimi için uygun bir malzemeye sahiptir.

Atık Azaltılması için Akın

Uzun ömürlü küçük hareketler, neptunyum, americyum ve curium, nükleer yakıtın uzun vadeli radyooksisitesine ağır katkı sağlar. CANDU çekirdeğindeki yüksek nötron flux bu elementleri daha kısa ömürlü veya istikrarlı bir şekilde şarj edebilir. henüz ticari ölçekte dağıtmadı, bu seçenek pozisyonları hem de gelişmiş yakıt döngülerine potansiyel bir köprü olarak kanallarını daraltabilir.

DUPIC Process

CANDU yakıt çevrimleri için mevcut olan farklı bir seçenek, Kanada ortaklarıyla işbirliği içinde, DUPIC[DUPIC[DÜT:1) işlemi -Plutonyumu ayırmaksızın yeni bir kanal açma işlemine harcanan yakıtın azaltılması için kuru işlemesini içerir.

Atık Yönetimi ve Minimization Strategies

Nükleer atık herhangi bir reaktör sistemi için en tartışmalı çevresel endişe kalır.Gücretsiz su reaktörlerinden yakıttan daha düşük yakıtlarla yakıt üretiyor - bu bazen bunu bir şekilde işlemek ve daha kuru depolama casks'a kıyasla daha fazla işlem yapan.

Ancak, resim daha çıplaktır. Aşağı yan yana, hava veya suda sağlam ve temiz olmayan bir şekilde sabitlenmiş olan nükleer atık yönetimi Organizasyonu ile kolayca idare edilebilir ve azaltılabilir bir beton depo projesi, yerli bilgi ve geniş çevresel temel çalışmaları içeren sağlam bir seramik malzemeye dayanıklı bir şekilde tasarlanmıştır.

Tüm nükleer yakıtların fiziksel hacmi, dünya çapında milyonlarca tonluk bir miktar hokeyi kırarmış ve genellikle uzun vadeli güvenlik sağlayan bir depoya sahip.

Yatay yakıt kanalı düzeni ve güç yakıt yakıtı, ek çevresel faydalar sağlar. Başarısız yakıt, serin aktivitenin online izlemesi yoluyla erken tespit edilebilir ve bireysel paketler bitki kesintisi olmadan alınabilir. Erken tespit, kirletici yayılma ve birincil serinlenebilir, radyoaktif sıvı deşarjları ihmal edilebilir seviyelere düşürür.

Operasyonel Uzunev ve Altyapı Verimliliği

CANDU reaktörleri olağanüstü uzun bir operasyonel yaşam gösterdi. Pickering, Bruce ve Darlington istasyonları Ontario 30 ila 50 yıl boyunca işletti ve kapsamlı yeniden donatı programları 30 yıl veya daha fazla hizmetlerini genişletmek için tasarlanmıştır.Bu uzun ömürlülük doğrudan çevresel bir avantaja dönüşür: ön sermaye ve malzeme yatırımları - çelik, beton, bakır ve özel alaşımlar - altı ila sekiz on sekiz on yıl boyunca temiz güç nesli yayılmıştır.

Refurbishment'in kendisi, baskı tüplerinin değiştirilmesi, yem borularının ve diğer temel bileşenlerinin değiştirilmesi ile ilgili büyük bir endüstriyel görev, yeni bir yeşil alan bitkisi inşa etmekten çok daha az rahatsız edicidir.Mevcut binalar, türbin salonları, soğutma sistemleri ve iletim koridorları yeniden kullanılabilir. Bu site altyapı limitleri, arazi kullanımı, habitat parçaları ve yeni beton ve çelik üretimi ile ilişkili karbon emisyonları.

Termal deşarjlar ve Su Kullanımı

Tüm termal enerji santralleri gibi, CANDU istasyonları çevreye atık ısıyı reddetmeli. Çoğu Kanadalı birim, büyük göllerden bir kez soğutmalı, su tasarrufu sağlayan yüksek sıcaklıkla daha sıcak bir alana geri döner. Termal tesisatlar yerel su ekosistemlerini etkileyebilir, potansiyel olarak başkalarını boşa harcarken bazı türlerin lehine olur. Operatörler sıkı sıcaklık limitlerini karşılamak ve deşarj noktaları etrafında biyolojik topluluklara giriş yapmak için gereklidir. Bazı istasyonlar, yüksek sıcaklıkla ısınır.

CANDU'nun termal verimliliği, eski birimler için% 29'dan% 33'e kadar değişir, yeni tasarımlar daha yüksek performans elde etmek için daha az enerji ısısını, benzer buhar koşullarında çalışan birçok fosil bitkiden serbest bırakır. Soğutma teknolojisi seçimi siteyi özel çevre ticareti-offları yansıtır, ancak genel olarak megawatt-saat başına su tüketimi, termal güç üretimi için endüstri normları içinde kalır.

Güvenlik Sistemleri ve Çevre Koruma

Çevresel koruma ve kamu güvenliği nükleer enerji santrali tasarımı konusunda yetersizdir. CANDU'nun savunma-in-derinlemesine felsefe katmanları birden çok fiziksel engel: Seramik yakıtı betonu betonu, fission ürünlerini korur; zircaloy cladding, muz-tight mühür sağlar; baskı tüpleri ve calandria gemisi sağlam bir birincil sınır oluşturur; ve çelik-lined, ağır bir beton, potansiyel salıverme binasını sağlar.

Bir kayıp-soğuk kaza durumunda, baskı tüplerinin etrafındaki ağır su moderatörü acil bir ısı batarak, yarı zamanlı bir güvenlik sistemleri için zaman ayırmak için, iki bağımsız, hızlı-acting kapanış sistemi, çeşitli reaktör gezi mekanizmaları sağlar. Bir sistem, çekirdek içine düşen çubukları kullanır; diğer enjekte eden bir gadolinium nitrat çözümü doğrudan moderatöre dönüştürür.

Normal işlem sırasında radyonuklitlerin çevresel salıverilmesi son derece düşük ve sıkı bir şekilde kontrol edilir. Gazeous effluents, kontrol edilen koşullar altında serbest bırakılmadan önce filtrasyon ve izleme sistemleri aracılığıyla geçer.

Seismic nitelikleri de çevresel bütünlüğüne katkıda bulunur. Ontario ve Quebec'in kısımları sismik olarak sessiz bölgeler olarak kabul edilir, CANDU istasyonları tasarım-basit depremlere dayanabilmek için tasarlanmıştır. Post-Fukushima stres testleri yedekleme güç sistemlerindeki geliştirmelere yol açtı, su tedarik düzenlemeleri ve şiddetli kaza yönetimi yönergelerine yol açtı.

Sürdürülebilir Enerji Mixunda

Enerji sürdürülebilirliği karbon emisyonlarını, kaynak kullanılabilirliği, arazi kullanımı, tedarik zinciri dayanıklılığını ve kuşaklararası özkaynaklarını kapsar.Kongresyon sırasında bu boyutlardaki iyileşme ve geri dönüşüm fırsatı, alternatif yakıtlar ve yüksek yaşam kapasitesi faktörlerini kapsar.

İklim krizi, ulusları derin dekarbonizasyona itiyor gibi, temel yük nükleer gücü giderek artan bir şekilde üretim portföyünün gerekli bir bileşeni olarak görülüyor.TheETHFLT:0)IPCC Altıncı Değerlendirme Raporu), dünyanın en düşük seviyesindeki karbon yoğunluğuna sahip olmanın önemli olduğunu vurgulamaktadır.

İleriye bakıldığında, gelişmiş yakıt döngülerine, genişletilmiş yaşam uzatmasına ve CANDU tabanlı küçük modüler reaktörlere yönelik potansiyel, şu anda dizel nesile bağımlı olan nükleer enerji sistemini ortaya çıkarabilir.

Common Misconceptions'a hitap etmek

Enerji teknolojisi çevresel ticaretten yoksundur ve CANDU istisna değildir. Eleştirmenler yüksek başlangıç sermayesi maliyetine işaret eder, ağır su üretimine karşı teknolojiyi değerlendirir ve harcanan yakıt paketlerinin hacmini vurgular.Profeserler eksirleyici arazi ayak izi, yakın operasyonel emisyonlar ve multi-decadal elektrikler.

Bir ortak endişe, CANDU'nun ağır su moderatörünün prodüktör risklerini oluşturup oluşturmadığını içerir. Ağır su reaktörleri uranyum-238'den yüksek radyoaktif fission ürünlerden plutonyum üretmektedir, ancak kanal tasarımı büyük ve kolayca tespit edilebilir ve yakıt işleme tesisleri olmadan ulaşılamaz.

Bir başka yanlış anlaşılma ağır su hacmiyle ilgilidir. İlk envanter, ameliyat sırasında önemli bir yatırım, kayıplar minimumdur ve malzeme geri kazanılabilir ve yeniden kullanılabilir. ağır su üretiminin çevresel etkisi, gerçekken, bitkinin tüm işletim süresi boyunca aortize edilir - yaşam uzatma programları dahil olmak üzere 80 yıl boyunca.

İklim meydan okumasını tek bir teknoloji çözemez, ancak CANDU reaktörleri, mütevazı bir arazi ayak izi ve güçlü bir güvenlik kaydı ile sabit, düşük karbonlu bir enerji tasarrufu sağlayarak küresel temiz enerji portföyünde kritik bir varlık olarak kalır. Ülkeler sürdürülebilir bir enerji geleceği için yollar değerlendirirken, on yıllar boyunca süren operasyon ve sürekli gelişmeyi değerlendirerek - diğer düşük karbonlu nesil seçeneklerin yanında dikkatli olun.