Ağır Su ve CANDU Tasarımını Anlamak
CANDU (CANada Deuterium Uranium) reaktörü diğer ticari nükleer enerji sistemlerinden doğal uranyum yakıtı ve ağır su moderatörü kullanılarak ayırt edilir.Bu teknolojinin özünde, doğal olarak% 0.7'lik bir su veya ağır su ile reaksiyon sağlanır - su için derin derecede farklı bir nükleer enerji sistemi ilerlenir, çünkü hafif su reaktörleri zenginleşmiş uranyum (tipik olarak% 3'ü %5 uranium-235), CANDU birimleri doğal olarak% 0.7'ye ulaşırken, yüksek miktardaki yüksek bir nötron ısıtılır.
Ağır Suların Kompozisyon ve Nükleer Özellikleri
Normal bir su molekülünde (H2O), hidrojen atomunun kütlesini ve bir kolliding nötronunun yakalanması olasılığı azaltır.Bir hızlı nötronun deuteryum, bir hidrojen deotope içeren bir proton ve bir ek nötron.Bu ekstra nötron, bir tane dahaki ısıtılır ve bir nötronun tamamen iki katına çıktığı zaman, bir kollektif nötronun yarı iletkenliğinin elde ettiği sonucuna varır.
Ağır suların düşük nötron absorpsiyonu mükemmel bir nötron ekonomisi - bu yakıt paketlerinin yüklendiği yer, boruların etrafındaki alanı yakalamak veya sızıntık için kaybedilenler için mevcut olan.Bir CANDU'da, temel bir kalibrasyon ile tasarlanmıştır. moderator ve serin bir şekilde köpüklü su tutma sistemleri bir salon işareti ile tasarlanmıştır: moderatörü nispeten soğuk ve yoğun bir şekilde kalırken, yüksek ısıtılırken, yüksek ısıyı ve yüksek ısıyı çalışır.
Neden CANDU Tasarımı Ağır Sulara Bağırıyor
Her iki moderatör ve serin su seçimi keyfi değildir. Işık suyu, doğal uranyumla bir zincir reaksiyonu sürdürmek için çok fazla nötron absorbe eder. Ağır su kullanarak, kanallarını ortadan kaldırmak için ihtiyaç duyar, bu iki yüksek su değiştiricisi ile ilgili endişeleri gider.
Ağır Su Özellikleri Startup ve Shutdown ile İlgili
Belirli prosedürleri incelemeden önce, ısıtımı oranı (kesinlikle bölme ile bölünmüş olan ısıtılmış güç ölçüsü), doğal uranyum yakıtı için reaktör davranışını etkileyen ağır sulardan daha yüksek bir yoğunluk ve özel ısı kapasitesidir.
Ağır Su Reaktör Startup'daki Rolü
Bir CANDU reaktörü kurmak, nötron nüfusunun bu süreçte pasif bir madde olmasına izin veren dikkatli bir prosedürdür; ısı, saflık ve seviye doğrudan çekirdekli sistem ısıtılması gerekir (k[DDDDDDDDDD)
İlk Reaktivite Koşulları
Başlangıçta, ağır su sistemleri doğru istopik saflık için doğrulanmalıdır. CANDU reaktörleri, en az 99.75% D2O'nun ağırlığıyla ilgili bir moder saflık sistemi gerektirir.Küçük bir ışık su akışı bile, güçlü bir nötron emici, zincir reaksiyonu zehirleyebilir ve doğal uranyum ile imkansız hale getirebilir. Operatörler, kattoplu ve ısı taşıma sistemindeki ağır su seviyelerini izlerken, atomik bir ısı taşıma sistemi ile ilgili olarak, nötron-absorasyonlarını onaylanırken, klor ve gadolinyumu (bazen reaktivite kontrolü için eklenebilir)
Moderatör ve serin devreler dolu, birincil ısı taşıma pompaları kontrollü bir şekilde yakıt kanallarını ısıtmak için soğuk bir şekilde dolaşıma girdi. Sıcaklık yükselirken, moderatörün yoğunluğu yavaş yavaşlığını azaltıp küçük bir negatif reaktiviteyi tanıttı - bu aşamada, reaktörün bu şekilde sert bir şekilde yayılabilir.
Reaktivite Kontrol Sistemi ile Eleştirelliği Yaklaşım
Bir CANDU'daki reaktivite kontrolü birkaç bağımsız mekanizmayla gerçekleştirilir: Modeerator içindeki ışık su seviyelerini ayarlayan sıvı bölge kontrolleri, nötron flux dağıtımını, mekanik kumandanları ve iki bağımsız güvenlik kapatma sistemleri hızlı bir şekilde durdurulabilir.Bu arada, moderatörlüğün yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş şarj edilir - normal olarak fluers - normal olarak flux'ı şekillendirmeye ve rezerve edici bir şekilde geri yüklemeye devam edebilir.
Empatitler geri çekilirken, etkili multiplikasyon faktörü yükselir.Başlangıç oranı reaktivite ekine karşı ters sayı oranına göre sabit bir şekilde geri dönüştüğünü gösteriyor.Bu klasik “bir-M” tekniği, reaktör operatörünün tam olarak düşük güç noktasında kritik kabul etmesine izin veriyor, genellikle bu noktada, kontrol sistemleri daha az absorbe edici bir şekilde geri çekilmek için kritik bir miktar yüksek çözünürlükte tekrar doğru bir şekilde kontrol sistemleri sağlar.
Power Ascent ve Ağır Su Sıcaklıklarının Rolü
Düşük güç kritikliği doğrulandığında, reaktör yavaş yavaş ısınıyor ve elektrik şebekesine senkronizasyon için gerekli olan güç seviyesine getirildi. ısı taşıma sisteminin ağır su sıcaklığı, özellikle de hafif su kirliliğine karşı hassas olduğundan, bölge kontrol sistemi oldukça etkili bir şekilde iyileştirici bir araç kullanıyor: yerel bir nötron kabına sahip olan küçük bir motora sahip olan bir miktar ısı geçişi için tam olarak geri dönüşen bir sistem.
Enerjide aşırı, ağır su arıtma sistemleri sürekli olarak nötron-absorbing fission ürünlerini serin veya moderatöre sızdırmış olabilir.Görüntü tasarımı, enerji kaynaklarına yönelik izinler verir, ancak soğuk bir başlangıç boyunca, moderatör sadece bir acil ısındığında, ısıtıcının zarar verici bir kaza meydana gelmesi gerekir, bu nedenle en yüksek sudaki reaktivitenin en yüksek zarar verici olması gerekir.
Ağır Su Yarısı Yönetimi Startup
On-line ağır su yükseltme tesisi, reaktörün kritik olmasına bile bir rol oynar. moderatör ısıtıldığı için, herhangi bir çözülmemiş ışık suyu sistemden depolama tanklarından sisteme göç etme eğilimindedir. yükseltme işlemi sürekli olarak, fark edilen bir su akışıyla, potansiyel olarak% 99.75 oranındaki hedefi korumak için ışık suyu azaltın.Bu özellikle de yüksek su verimliliği yüksek olduğunda, soğuk başlangıç için% 0.1 düşüşe neden olur; mevcut aşırılıkta% 0.1 düşüş, mevcut aşırılıkta aşırılıkta artışlar % 0.1 oranında azaltılabilir.
Kontrollü ve Acil Durum Kotdown Prosedürleri
Bir CANDU reaktörünü güvenle kapatarak, zincir reaksiyonunun hızlı bir şekilde sona erdiğini ve o oturma ısının her iki rolde sürekli olarak kaldırıldığını gerektirir.Spek zincir reaksiyonu bağımsız kapatma sistemleri tarafından durdurulsa da, kapanmadan sonra ağır su dökme yeteneği, günler ve haftalar sonra güvenli sıcaklık sınırları içinde yakıt tutar. ek olarak, moderatörün pasif ısı absorpsiyonu aktif pompalara veya operatör müdahaleye güvenmeyen bir soğutma yolu sağlar.
Zincir Reaksiyonu Yeniden Başlayın
Normal, planlı bir kapatma, reaktivite kontrol cihazları kullanarak reaktör gücünün kademeli bir azalma ile başlar. Sıvı bölge kontrol bölmeleri kısmen boşaltılır, ayarlı bir dizide ayarlanır ve ısı taşıma sistemi sıcaklığının moder ısı damlaları ile azalır. moderator sıcaklık azalırken, ağır su yoğunluğu artar, ekstre sıcaklık kontrolleri ile telafi edilmesi gereken olumlu bir reaktivite etkisi sağlar (yaklaşık 30 °C) Bu işlemden uzak durma süresine kadar ısınır.
Hemen bir kapatma gerekli olduğunda - operatör tarafından komut veya otomatik bir gezi sinyali tarafından - reaktörün iki bağımsız kapatma sistemi saniyeler içinde hareket eder. Shut-off çubukları, hangi nötron-absorbing kamyum veya gadolinyum çubukları, direkt olarak ısıtıcı bir şekilde, sabit bir şekilde ısıtılırsa, sert suların ısıtılmasının iki katın üzerindeki katın bozulması anlamına gelir.
Ağır Su Coolantını Kullanan On Yıl Sıcak
Zincir reaksiyonu bittikten sonra bile, yakıtlar, elektrik jeneratörleri için bu ısıyı taşımak için yakıt kanallarından önemli bir ısı oluşturmaya devam ediyor, bu buharlı pompalara aktarılan ısı geçişi ve son zamanlardaki ısı geçişi sistemleri ile ilgili olarak, ısı geçişinin ısındığı ısı geçişinin ardından, buharlı pompalar ile ısınmış ısınmış ısınıyor.
Birincil ısı taşıma pompaları mevcutsa, ısı değişikliği derecesi için zorlanmış ısı miktarı korurlar, ancak moder tankındaki suların envanteri, enerjiyi radyasyon ve konveksiyonla kabul edebilecek kadar büyük bir ısı deposu sağlar.Bu, normal bir soğutma yolu ile tamamen boşaltılabilir.
Yeniden yakıt ve bakım sırasında Derin Kıtlama
Bakım faaliyetleri için yeterince istikrarlı olarak düşünülmüş bir kapanma için, kritiklik, moderatör seviyesinde veya ışık suda ingresyon oranındaki değişikliklerden önce, reaktörü kullanarak kapatma marjını ölçerek, şarj edici bir şekilde şarj edilebilir. Ağır su bu doğrulamada yüksek saflık, düşük maliyetli bir şekilde hasar veren veya hava kirliliğinde bile, yüksek orandaki değişiklikleri kontrol edilebilir bir şekilde azaltılabilir.
Post-Shutdown İzleme ve Ağır Su Kurtarma
Rejim kapatıldığında, ağır su envanter yönetimi devam ediyor. Sistemler baskı altında kalıyor ve tüplerin ısınıyorsa, buhar kurtarma sistemleri buharlı ağır su tasarrufu tesislerinin depolama tanklarında saflaştırılması için işletilebilir. Sıcak su taşıma sistemi ağır su sık sık sık sık sık sıcak tutuyor (yaklaşık 60-80°C) Bu dikkatli bir şekilde çöpekonomikülasyonun ısıtılması için stresin azaltılması için gerekli olan maliyet -1000 $ 'lık alaşım bileşenleri.
Ağır Sur ve Inventory Management
CANDU startında ağır su kullanımı pratik bir yönü ve kapanması, kanaldaki ağır suların sürekli olarak azaltılması veya elektrolitlerin her ikisinde de ısı taşıma ve moderatörün nemlerini havaya uçurması ve hatta mikroskobik sızıntıların ışık suyunun kapanmasına izin verebilir. Tesisin ağır su yükseltme tesisinin sürekli olarak azaltılabilmesi için bir yankır, ancak yüksek su kirliliğinin azaltılması için kapalı tutulması için yüksek su tasarrufu sağlar.
Ağır su üretmek pahalıdır - moderatör sistemindeki 265 ton ağır su ile alınır ve ayrıca hava taşımacılığında 200 tonluk bir kaybın sadece bir yedek maliyetle değil, aynı zamanda bir düzenleyici raporlama yükümlülüğünü de beraberinde getirir.
Güvenlik ve Verimlilik, CANDU'nun Ağır Su Core için eşsiz
Ağır su nükleer özellikleri ve reaktörün baskı mekanizmasının birleşimi, ışık su reaktörlerinden belirgin şekilde farklı olan bir güvenlik durumundadır.Yeniden gelen olumlu kesintiler, doğal uranyum kullanımı, zenginleştirici tesisler için ihtiyaç duyarsa meydana gelecektir - yakıt döngüsüne çok büyük moder hacmi ile azaltılır.
Ağır su da esnek bir yakıt stratejisine izin verir. Hafif su reaktörlerinin aksine, her 12 ila 24 ay boyunca, CANDU birimleri, yüksek kapasite faktörlerinde ve daha sık sık sık kullanılan bir su kanalının sonuna kadar, ağır su nötron ekonomisi, her ikisinden de bir bakım sırasındaki buharlaşmayı kaybetme yeteneğinden uzaklaştırmak için mümkün kılar.Bu, yüksek kapasiteli geri dönüş kapasitede sonuçlar elde etmek ve daha düşük ısınır.
Lavant veya kanal denetimi için kapanma sırasında, ağır su moderatörün termal inertia, zor soğutma sonrası saatlerce istikrarlı bir sıcaklıkdaki yakıt elementlerini kaybeder. ÇeşitliÜcretleri:0)Uluslararası Atom Enerji Ajansı yayınları) Bu doğal ısı tesisatını ayırt edici bir özellik olarak belgeledi. Ağır bir kaza analizi bağlamında, caland gemisinde, temel hasarları büyük ölçüde geciktirebilecek bir ısı transferi engeli olarak uzatılabilir.
Işık Su Reaktörleri Üzerinde Karşılaştırmalı Avantajları
Işıklı su reaktörlerinde, moderatörü ve serinleme aynı ışık suyudur ve temel tek bir baskı gemisinde evlenir.Bu, operatör eylemi için daha büyük bir lütuf dönemi sağlar. Doğal uranyum yakıt döngüsü, CANDU'ların tamamen daha düşük bir fissile içeriğine sahip olduğu anlamına gelir, uzun vadeli bir depolama ve ayrıca toparlama sistemleri de çalışır.
Düzenleme ve Bilimsel Araştırmalar
Güç reaktörlerinde ağır su kullanımı ulusal nükleer düzenleyiciler tarafından titiz bir şekilde gözetime tabidir. Kanada'da, 444D:0)Canadian Nükleer Güvenlik Komisyonu (CNSC)), ağır su için katı gereksinimleri belirler ve yerel düzenleyiciler de aynı şekilde malzemelerin diversiyonunu önlemeyi engelliyor.
Chalk Nehri Laboratuvarlarında NRU gibi araştırma reaktörleri, mevcut başlangıç ve kapanış prosedürlerini tarihsel olarak nasıl ağır suların CANDU çekirdeğinde nasıl işlediğini anlamak için deneysel temele sahiptir.[Dönemli sıcaklık katları üzerinde çalışmalar, çözülmemiş zehirlerin etkisi ve rutin olarak bu kaynakları en iyi su uygulamalarıyla ilişkilendirir.Son araştırmalarda, eksperatif yöntemlerden kaynaklanan yüksek iyileşme yöntemlerine de odaklanır.
Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç
Ağır su, bir CANDU reaktöründe basit bir serin veya moderatörden çok daha fazlasıdır; reaktörün başlangıç ve kapanış davranışını tanımlayan ortamdır.Başlangıçta, olağanüstü nötron ekonomisi, her iki planlı ve acil durum koşulları altında yakıtı güvenli tutan, yüksek suların son doğrulamasına olanak sağlar.