Proven Performansı ile Güvenilen Tasarım
CANDU (CANada Deuterium Uranium) reaktörü tek büyük bir baskı gemisi yerine farklı ve başarılı bir nükleer enerji teknolojisi şubesini temsil eder ve bunu hafif su reaktörlerinden (LWR) ayıran bir güvenlik ve güvenilirlik avantajına sahiptir.
Core Architecture: How Heavy Water and yatay Tubes Change the Game
Moderator ve Coolant olarak Ağır Su
CANDU'nun tanım özelliği, ağır su kullanımıdır (yaklaşık 3-5% uranyum-235) ve her iki nötron değiştiricisi olarak, doğal uranyum yakıtını kullanarak eleştirelliği elde etmek için bir CANDU'ya izin verir.Bu, LWR'lerin zenginleştirilmiş uranyum zenginleştirme tesislerine ihtiyacı olduğunu, ön sermaye maliyetlerini ve prodüktör risklerini korumak için gerekli olan riskleri ortadan kaldırır.
Yatay Baskı Tüpleri ve Calandria
reaktör çekirdeği, bir gaz dolu annulus tarafından büyük, silindirik bir tanktan oluşur ve bu da düşük basınç ve sıcaklıkta calandria borularını çevreleyen bir basınç tüpü içerir.Bu yüksek basınçlı ağır su soğutma güvenliği temelleridir: Modeerator, bir gaz dolu annulus tarafından ayrılır ve birincil soğutma sistemi başarısız olursa bile ısıyı bozabilir.
Yatay baskı-tamamlama düzeni ayrıca bireysel kanal erişim sağlar. Her kanal izole edilebilir, yakıtlı ve reaktör işletmeye devam ederken bağımsız olarak incelenebilir. Bu modülerlik tek bir gemi ve iç çekirdek ile bir döngü tipi PWR'de imkansızdır. Tasarım, orta büyüklükteki geri çekilme ve basitleştirmeyi kolaylaştırır, tüm yakıt kanal montajları ana gemiyi kesmek olmadan değiştirilebilir.
Inherent Safety: Olumsuz Coaktifler ve Pasif Heat Lavabos
Olumsuz Güç ve Void Coaktifler
CANDU'nun temel güvenlik özelliği, reaktivitenin güçlü negatif gücü katsayısıdır. reaktör gücü arttıkça, yakıt ısısı yükselir, Uranium-238'deki atomik rezonanslarını genişletmeye neden olur - bu reaktiviteyi azaltır. Simultane olarak, ağır su değiştiricisi biraz genişliyor, yoğunluğunu azaltır ve reaktiviteyi azaltır.
Daha da kritik olan boşluk katsayısıdır. Bir CANDU'da, ağır su soğutucuları (formasyonlar), reaktivite değişikliği normal çalışma koşullarında tipik olarak negatiftir.Bu, yüksek çözünürlükte (LOCA) Bu davranışı büyük ölçüde analiz eder, tasarım güvenliği profiline katkıda bulunmak yerine, bazı LWR tasarımlarında meydana gelen gibi kontrollü bir güç artışını büyük ölçüde azaltır.
Pasif Decay Heat Removal
Tüm aktif acil soğutma sistemleri mevcut olmasa bile, CANDU, katkaranlık bir ısı batağına sahip çok sayıda ısı battı. Basınç tüpleri çevreleyen ağır su değiştiricisi, sadece yakıtın bozulmasıyla ısınabilir. Ayrıca, bu da, calandria ton - büyük erken serbest bırakılması için büyük bir beton yapısıyla dolu - yüksek riskli sistemlerde) ve sıcak hava kirliliği ile deşarj edilebilir.
Mühendisli Güvenlik Sistemleri: Derinlikte Savunma
İki Bağımsız, Hızlı Yön Sistemleri
Her CANDU reaktörü iki fiziksel ve işlevsel olarak bağımsız kapatma sistemleri ile donatılmıştır (SDS1 ve SDS2). SDS1 tipik olarak, nötron-absorbing materyali (örneğin, kamyum veya boron) ile donatılmıştır.Yenier, ilkbaharlar eklemeye yardımcı olur, iki saniye içinde tam bir sıvı nötron zehiri enjekte eder - bir şekilde şarj edici sabiti sağlar - şarj edilebilir bir çözüm - şarj edilebilir.
Acil Core Soğutma ve Multi-Stage Enjeksiyon
Birincil soğuk boru ruptures, acil durum çekirdeği soğutma sistemi (ECCS) birden çok aşamada su enjeksiyonu sağlar. Yüksek basınçlı enjeksiyon başlangıçta yakıt kanallarını doldurur, ECCS eylemde su kullanımı ve uzun vadeli bir recirculation kullanarak, birkaç saat boyunca ısıyı tüketebilir, ancak moderator ısıtılabilir.
Vakum Bina Containment
Çoğu multi-unit CANDU istasyonları ortak bir vakum binasına sahiptir - eşsiz bir baskı baskı baskı sistemi. Tesisin içindeki kapaklar (reactor binası) büyük izolasyonlu kapaklar aracılığıyla vakum binalarına bağlıdır. Bir kazada, buhar ve fission ürünleri, pompalanan bir basınç artışına neden olur, bu da karışımı vakum binasına açar.Bu sistem test edilir ve radyoaktif aerosoller aracılığıyla yapılır.
Low-Basın birincil Devre ve Leak-Break
PWRs ile kıyaslanmış (~15 MPa'da sıkışıklık), CANDU birincil serinlik ~ 10 MPa'da çalışır ve baskı sınırı tek büyük bir gemiden ziyade yüzlerce küçük hacimli basınç tüplerinden oluşur. Her baskı tüpü, nem için izlenen boşlukla çevrilir.Eğer bir baskı tüpü bir çatlak geliştirirse, neredeyse bir felaket kesintiye uğramadan önce bir iki katına çıkaracaktır.
Operasyonel Yeniden kullanılabilirlik: On-Power Refueling ve High Kapasite Faktörleri
Sürekli Refueling Process
Tam güçte çalışırken yakıt dağıtma yeteneği, CANDU'nun en ünlü operasyonel özelliğidir. İki uzaktan kumanda makineleri işletilir, her bir reaktörün sonunda, birlikte çalışmanız gerekir. LWRs'a karşı yeni bir yakıt paketi, harcanan paketler her 18-24 ay boyunca geri çekilmek için bir sonlanır.
Bu sürekli yakıt kapasitesi olağanüstü kapasite faktörleri sağlar, genellikle dünyanın en iyi bilgi kaynakları arasında% 90'ı aşan bir süre içinde% 95'e ulaşır. Kanada'daki Bruce Power and Ontario Power Generation'ın Darlington istasyonu gibi bitkiler, Güney Kore'deki Wolsong birimlerinin erken tespitini ve geri çekilmesini sağlar, sürekli olarak enerji tasarrufu sağlar.
Online Bakım ve Orta Yaşam Refurbishment
Yatay baskı-tüp tasarımı da geniş online bakım sağlar. Bireysel kanallar yakıtlı, izole edilebilir ve komşu kanalları etkilemeden denetim altına alınabilir. Bu, reaktör çekirdeklerini tekrarlamak ve 25-30 yıl veya daha fazla uzatma işlemine izin verdi.
Yakıt Flexability: Natural Uranium'un Ötesinde
CANDU'nun süper nötron ekonomisi ve enerji yakıt yakıtı geniş bir yakıt kullanmalarına izin veriyor. Doğal uranyum standart olsa da, tasarım aynı zamanda zenginleştirilmiş uranyum (SEU, ~1.5% U-235), iyileştirilmiş uranyumlar, yeniden işleme, karma oksit (MOX) ve thorium bazlı yakıtlar için de kullanılabilir.
Kanada Nükleer Laboratuvarlar ve endüstri tarafından geliştirilen CANFLEX (CANDU Esnek Yakıtlar) paketleri, daha yüksek yanma ve geliştirilmiş termal-hydraulic performans için optimize edilmiş 43 adet yakıt paketidir.
Global İşletim Deneyimi ve Güvenlik Track Rekoru
CANDU reaktörleri Kanada, Güney Kore, Romanya, Çin, Hindistan, Pakistan ve Arjantin'de 400'den fazla reaktörlü operasyondan oluşan bir reaktörden oluşan bir reaktörden oluşan bir reaktörden oluşan bir araya geldi ve düzenli olarak yapılan bir kontrol programları ile birlikte Zr-2.5Nb'in değiştirilmesine yol açtı.
Tasarım dış tehlikelere karşı dayanıklılık stres testleri ile kanıtlanmıştır. Fukushima Daiichi kazasını takiben, Romanya'daki CANDU birimleri (Cernavoda) ve Kanada, operasyonel verileri ve en iyi uygulamaları da dahil ederek, işletmeleşmiş Nükleer Güvenlik Komisyonu) tarafından yapılan değerlendirmeler, tesislerin aşırı sismik olaylara, sela, karamsarlığa dayanabileceklerini doğruladı.
Çevre ve Ekonomik Bakışlar
Yüksek kapasite faktörleri, CANDU bitkilerinin sermaye yatırımını birim başına daha temiz bir elektrik üretmesi, tüm reaktör türlerinin 10-15 g CO2-equivalent per kWh olmadan doğal uranyum kullanmasının, ancak CANDU'nun daha düşük enerji ve karbon ayak izi olduğunu gösteriyor.
Ekonomik bir bakış açısıyla, zenginleştirme tesislerinin kaçınılması sermaye ve operasyonel maliyetler azaltır.Rektör olmayan sürekli olarak çalışma yeteneği, bu yaklaşımın ekonomik para akışını tahmin edilebilirliğini artırırken, mevcut CANDU birimlerinin güvenilir temel yük gücü sağlamasını sağlar.
Tasarım Evrimi: Gelişmiş CANDU ve Future Concepts
Orijinal CANDU 6 ve türevleri işhorları olarak kalırken, ACR programı özellikle şiddetli kaza yönetimi ve tasarımın ötesindeki daha pasif güvenlik özellikleriyle ilgili evrimsel tasarımlar kesintiye uğradı.
Araştırma, plutonium'u dışlanmış silahlardan ve tonyum yakıt döngüleri için kullanmaya devam ediyor. reaktörün esnekliği ve sağlam güvenlik özellikleri gelecekteki sürdürülebilir nükleer enerji sistemleri için cazip bir aday haline getiriyor. Ülkeler elektrik şebekelerini, CANDU'yu – kanıtlanmış güvenilirliğiyle, doğal güvenliği ve yakıt esnekliğini – değerli ve kalıcı bir teknoloji olarak görüyorlar.