CANDU Farklılığı Anlamak
Bu baskı reaktörü – Canada Deuterium Uranium – temel olarak nükleer yakıtların arka kemiğini oluşturan ışık-kırık su reaktörü tasarımlarından ayrı olarak anılır. Bu baskıcı ağır su reaktörü (PHWR) hem de sadece 0.7 uranyumlu yakıt kullanan, zenginleştirici bir şekilde, Çin'in 30.000'den fazla kimyasal yakıt tasarrufuna ihtiyacı olan, Pakistan'ın zenginleştirilmesine izin verir.
Ananın kendisi tek büyük bir basınç gemisine küçük bir benzerlik taşıyor. Bunun yerine, boruların düşük ısı ve yakın atmosferik basınçla yıkanması için, bu ayrı modlayıcı ve serin bir basınç boruları ile donatın, büyük bir ısı geçişinin hangi yoluyla birincil serinletici dolaşımlar için bir kanal içeriyor.
Geleneksel CANDU Yakıt Kanalı ve Grafik Mimarisi
Tipik 700-MWe sınıfı CANDU 6 reaktör 380 tane yatay yakıt kanalı içeriyor, her konut 12 yakıt paketinin son uçları ile dolu, her paketler kısa bir silindir, yaklaşık 50 cm uzunluğunda ve 10 cm uzunluğunda, belirli bir tasarıma bağlı olarak, yüksek basınçlı bir vakumlama makinesi ile birlikte, iki ısı yalıtımının yoğunlaştırılması için iki ısı pompasının yanı sıra, yüksek çözünürlükte yüksek çözünürlükte yüksek çözünürlükte bulunan bir boru hattı ile birlikte gelişmiştir.
Bu modülerlik önemli operasyonel esneklik sunar. Bireysel kanallar farklı oranlarda yakıtlı su dağıtımını sürekli olarak ayarlayabilmeli ve çekirdekteki nötron flux'i düzememeli. Doğal uranyumla standart yakıt döngüsü genellikle 7,500'den 8,000 MW'a kadar şarj edilebilir, zenginleştirilmiş ışık su reaktör yakıt emisyonlarının yüksek oranda azaltılabilmesi için daha düşük maliyetli hale gelir.
Geleneksel CANDU temel tasarımı, sağlam ve kanıtlanmışken, modern zorluklarla karşı karşıya kalır: yükselen uranyum fiyatları, bakım kesintileri arasındaki daha uzun çalışma döngüleri ve yakıt malzemeleri, nötron yönetimi, termal hidrolikler ve dijital kontrol sistemleri, tüm bunlar titiz test ve düzenleyici gözetim yoluyla entegre edilmiş bir inovasyon programıdır.
Genişletilmiş Burnup için Gelişmiş Yakıt Paketleri
Yakıt paketlerini kendi başına değiştirmek için birincil bir yol. Standart 37-element doğal uranyum paketi, güvenilir olsa da, yakıtın termal ve mekanik sınırlarında önemli bir marj bırakır.Küçük miktarda zenginleştirilmiş uranyum (SEU), genellikle% 0.9 ve% 1.5 U-235 arasında, mevcut clamental ve enerji içeriği çarpıcı şekilde azalırken, yine de hafif su reaktörleri ile birlikte 3-5% daha fazla aşınmaya devam eder.
Araştırmacılar ayrıca belirli bir toplam paket güç için alternatif yakıt geometrilerini de araştırmışlardır. Bu, elektrik santrallerinde ve daha yüksek bir genel güç çıkışında güvenli bir şekilde çalışabilmelerine izin verir ve daha uzun süre boyunca metalik enerji verimliliğini artırmadan daha uzun süre geri alma işlemine izin verir.
Ayrıca, yakıt materyalinin kendisi gelişmektedir. Thorium oksit, uranyum veya uranyum-233 ile tekrarlanan, reaktörün yüksek su enerji döngülerinin mükemmel nötron ekonomisini protesto ederken, sert suların yüksek yanma noktasına ve yüksek ısı iletkenliğine ulaşır, ancak reradiated, plutonyum-küresel enerji çevrimlerinin daha fazla geliştirilmesini sağlar.
Kazaya bağlı yakıtın gelişimi, ilk olarak ışık sualtı reaktörleri için gelişmişken, bu kaplamalar şimdi yüksek güçte ve yanma hedeflerinde operasyonel güvenlik marjlarını artırmak için değerlendiriliyor.
Neutron Ekonomisini Core Management ile İyileştirmek
Daha yüksek yanmayı azaltmak sadece yakıt üretimi meydan okuma değildir; her bir nötron ekonomisindeki titiz dikkat gerektirir - nötronların yanı sıra üretilen nötronların dengesi sızıntı, parasitik absorpsiyon ve non-fission yakalama yakalama yakalamayı kaybetti. CANDU tasarımcıları her bir nötrondan daha fazla fission enerjisini sık sık sık sık bir araya getirmek için birkaç paralel yol takip ettiler, moderatör ve operasyonel stratejiler.
Slightly Enriched Moderator ve Coolant Katkıları
Ağır su değiştiricisi zaten çok az nötron absorbe ediyor, ancak moderatördeki nötron absoratörün çok küçük miktarlardaki nötron azaltımının, örneğin farmakülasyonun ve yakmanın daha yüksek hızlarda kullanılmasını sağlayan ışık suyu, uzun yakıt döngüsü sırasındaki reaktivitedeki nötron absorpsiyonunu azaltarak, daha yüksek çözünürlükte bulunan ve daha yüksek çözünürlükte bulunan standarttır.
Gelişmiş Burnable Absorbers
Geleneksel bir CANDU'da, reaktivite öncelikle güç yakıt dağıtım ve ayarlayıcı çubuklar ile kontrol edilir. As erbium tasarımcıları daha yüksek yanmaya ve potansiyel olarak daha uzun çevrimler için, kanal içinde aşırı reaktiviteyi yöneterek, zengin bir çekirdek veya kanal üzerindeki reaktiviteyi yönetin.Incorporating-petrol çevrimleri gibi - bu nedenle, disprosyum veya gadolinyum - bu şekilde yüksek çözünürlükte ayarlandığında, yüksek çözünürlükte bulunan bir kuvvet döngüsünde yeniden yükleme sağlar.
Yeniden optimize edilmiş Kanal Akışı ve Refueling Sequences
Güç yakıt yakıtı, benzersiz bir özgürlük derecesi sunar. üniformalı toplu yakıtlar yerine, temel fizikçiler her paketin yer aldığı zaman, yakılan dağıtım dağıtıma göre yön veren fiziksel yeniden yakıt dağıtımlarını azaltır. Örneğin, 4-bundle veya 8-bundle geçiş modellerini kullanarak, bu türdeki toplam 2 tonlama kazanımlarının tekrarlanmasıyla birlikte, kontrol edilen fiziksel güç dağıtım noktalarının tekrarlanması ve kontrol edilmesi için gerekli olan fiziksel sistemlere ilişkin fiziksel donanımın arttırılmasına izin verir.
Termal-Hydraulic ve Mekanik Verimliliği için Yükseltler
Artan yanma genellikle yakıtı genişletilmiş dönemler için daha yüksek lineer güçte işletmek anlamına gelir, bu da ısı transfer sistemi üzerinde ek talepler sunar. Çeşitli tasarım geliştirmeleri, genel bitki verimliliğini artırmak için temelin termal-hydraulic ve mekanik yönlerini hedef alır.
Geliştirilmiş Yakıt Kanalı
Gaz tüpü ve kakao tüpü arasındaki annular gaz sistemi, yüksek sıcaklıklı hava kaybından ısı kaybının azaltılabilmesi için ısıtılması anlamına gelir.Bu sadece buhar döngüsündeki ısıtımının ısıtılmasıyla ısıtılması ve ısı iletkenliği ile ısıtılması gibi daha düşük ısı iletkenliği ile ısıtılması anlamına gelir.Son çalışmalar, 1-2 MW'lık bir elektriksel ısı geçişinin ısıtılmasının ısıtılmasının daha da artar.
Gelişmiş Coolant Kanal Malzemeleri
Basınç tüpleri kendilerini kontrol edilen mikroyapı ve optimize edilmiş ısı tedavisi daha düşük, tüplerin daha yüksek flux ve daha uzun işletim aralıkları altında stabiliteye izin vermek için bağlıdır.Bu doğrudan baskı tüpün riskini azaltarak genişletilmiş yakıt döngülerini destekler.Bu, kanaldaki ısıtımı ve daha yüksek ısıtılmış ısı tedavi performansını sınırlayabilir.For future CANDU tasarımları için, kompozit tüpler veya yüzeysel malzemeler daha yüksek çözünürlükte incelenir ve daha yüksek basınç tüpleri azaltır.
Yüksek derecede yüksek su Yüksek Lisans
Ağır su bitkileri kaçınılmaz olarak, hava kirliliği ve elektrolitik-diffüzyon teknolojileri dahil olmak üzere enerji tasarrufu için% 99.75'in üzerinde deuteryum, yüksek oranda yüksek oranda su tasarrufu sağlar.
Yüksek seviyeli Cores için Pasif Güvenlik ve Kontrol
Daha yüksek yanlılık ve verimlilik için tasarlanmış bir temel, iki bağımsız, çeşitli kapatma sistemi ve büyük, düşük basınçlı moderleri ısı batmış olması için paralel olarak tanıtılmalıdır; bu özellikler daha da geliştirilmektedir.
Geliştirilmiş Olumsuz Reaktivite Geri Bildirim
CANDU tasarımı doğal olarak yakıt ve lattice geometrisinin tüm yakıt döngüsünde sıkı bir şekilde yeniden etkinleştirilmesi için güçlü bir negatif güç kata sahiptir.Bu, zenginleştirici bir şekilde incelenebilir bir şekilde incelenebilir. Modern temel tasarımları, yakıt kompozisyonunu ve lattice geometrisini sağlam bir şekilde geri yüklemesi için daha fazla ivme kazandıran bir boşluk haline getirmek için, aktif güvenlik seviyesini tertemiz ve merkezi elementlere karşı küçük bir miktar yakılabilir bir şekilde entegre etmek için spektrumu güçlendiren bir şekilde genişletir.
Shutdown Sistemlerinin Evrimi
Geleneksel iki bağımsız, farklı kapatma sistemleri – reaktör korumanın omurgasını takip etmek için, SDS2 enjeksiyon hızları optimize edilmiş nozdown System 2 (SDS2), gadolinium nitrata enjekte etmek - bölgesel aşırı güç ve düşük modlayıcı seviye olarak, daha yüksek çözünürlükte yakıtlar için daha yüksek bir enjeksiyon hızları azaltılabilir.
Bütünleşik Koninment ve Heat Removal
Yenier CANDU tasarımları, Advanced CANDU reaktörü (ACR-1000) konsepti ve EC6 gelişmiş sürüm, birkaç gün boyunca büyük bir pasif ışık su ısısı batağı gibi özellikleri içerir.Bu pasifik enerjide, aynı fiziksel ilkelerle depolanırken, su tasarrufun bir şekilde yönetilmesini sağlar.
Dijital Twins ve Tahminsel Core Takip
Geniş bir yanaklıkta bir temel çalışmak, gerçek zamanlı durumu tarihsel olarak gerekli olduğundan çok daha ayrıntılı bir anlayış gerektirir. Operasyonel verilerle yüksek sadakat simülasyonu entegrasyon - dijital ikizleri ifade etmek için izin vermek - her yakıt kanalının irradiasyon tarihi, termal-hyülic durumu ve mekanik bozulma, sürekli olarak nötron difüzyon kodlarının bir kombinasyonunu kullanarak yapılır, sıvı hesaplama dinamikleri ve makine öğrenme algoritmalarının yıllarca süren denetim verileri üzerinde eğitilmiştir.
Bu modeller her kanala geri dönmenin tam zamanı tahmin ediyor, kapasiteyi kısmen yakılan yakıtın yüksek gecikme olasılığını azaltacak fırsatları tespit ediyor. Ayrıca, akustik flux osilasyonlar gibi fenomenlerin başlangıçlarını tahmin ediyorlar ve yakıt tüketimini kontrol etmek veya kapasitelerini artırmak için yeniden yakıt dağıtmalarını tavsiye ediyorlar.Bu tahmin edici bir şekilde yakılabilir erken şarj edilebilir yakıt deşarjını azaltır, doğrudan filodaki yüksek ortalama yanıltmalara katkıda bulunur. Lider CANDU operatörleri, dijital ikiz kılavuzları dijital iki kılavuzluk reya kadar yakıt tüketimini azaltır.
Ekonomik ve Çevresel Etkiler
CANDU reaktörlerinde yüksek yanma ve verimlilik arayışı doğrudan somut bir ekonomik ve çevresel faydalara dönüşür. Doğal uranyum seviyelerini gerektiren bir sürü madde, üretilen her yakıt paketi için, yüklenen ve en sonunda nükleer yakıt depoları olarak değerlendirilen, daha düşük yakıt hacimlerini doğrudan gerekli maliyetle azaltır.
Ekonomik bir bakış açısıyla, yakıt maliyetleri genellikle elektrik seviyesinin% 10 ila 15'ini bir CANDU istasyonundan çıkartabilir.Eğer yanmak SEU yakıt ve gelişmiş temel yönetim yoluyla iki faktöre yükselebilirse, yakıt döngüsü kilovat-saati büyük ölçüde azalır, hatta genişletilmiş işletme döngülerine karşı elektrik maliyetinin düşüklüğü için muhasebeyi artırabilir - her gün enerji tasarrufuna geri yükleme işlemine kadar yakıt tasarrufu sağlayan bir program için daha düşük maliyetli hale gelir.
Çevrede, gelişmiş verimlilik, aranyum maden ihtiyaçlarını birim enerji başına daha düşük anlamına gelir, uranyum çekilmesi ile ilişkili arazi rahatsızlıklarını azaltır. Ayrıca, SEU yakıtlarında çalışan kripto reaktörleri, aynı bitkiden yakıt emisyonlarının da azaltılabilmesi için, nükleer yakıt döngüsünün daha da yüksek bir yolunu sağlar.
Uluslararası İşbirliği ve İşsizlik Genel Bakış
Tanımlanan yeniliklerin çoğu tek bir araştırma laboratuvarıyla sınırlı değildir. CNL, Ontario Power Generation (OPG), Çin Ulusal Nükleer Şirketi (CNNC), ve Kore Atom Enerji Araştırma Enstitüsü (KAERI) sık sık sık, yerli su yakması için kullanılan yüksek yakıtlar ve enerji kaynaklarını kullanarak Hindistan'daki yüksek yakıtlar ve enerji kaynaklarını kullanarak geliştirmektedir.
Mevcut CANDU birimlerinin yeniden açılması, bu çok değişkenli dağıtım sistemlerinden elde edilen bilgiler, 30 yıllık bir yaşam uzatmasını ve potansiyel olarak yüksek çözünürlükte daha yüksek enerji kaynaklarına geçiş yapmayı hedefliyor.Yeni baskı tüpleri, gelişmiş yem boruları, dijital kontrol sistemleri, ve modernize yakıt işleme ekipmanları, yeni inşa edilen önerileri için 30 yıllık bir yaşam uzatma ve potansiyel olarak yüksek çözünürlükte yüksek çözünürlükte olan yüksek çözünürlükte yüksek çözünürlükte olan yüksek çözünürlükte bir şekilde dağıtılıyor.
Kanada Nükleer Güvenlik Komisyonu (CNSC) dahil olmak üzere düzenleyici kurumlar, gelişmiş yakıt paketlerinin ön lisans ve geliştirilmiş temel tasarımları ile ilgili olarak aktif olarak çalışmaktadır.Güvenlik değerlendirmeleri, uygun test ve kademeli dağıtım ile, bir sonraki CANDU çekirdeğinin daha verimli çalışmasını ve mevcut filonun güvenli bir şekilde güvenli bir şekilde çalışmasını sağlar.
Daha Güvenilir, Daha Verimli Nükleer Bir Geleceğe Yol
CANDU çekirdeğinin evrimi – her kilogramdan, küresel enerji sisteminin gerçekten sürdürülebilir bir yığınını oluşturmadan parlak ve daha basit bir doğal olarak basit bir doğal-uranium tasarımından elde etmek için parlak bir şekilde basit bir enerji elde etmek için. Yakıt geliştirme, malzemeler ve hesaplama modelleme, bilişim teknolojileri ile ilgili olarak, yüksek güvenlik ilkelerinin sürekli olarak tanımlanmasına olanak sağlar.
Daha fazla teknik bilgi için, CANDU filosunun küresel operasyonel deneyimi hakkında bilgi sahibi olmak, [FONTT: 1) ve ).Uluslararası Atom Enerji Ajansı).