Giriş Giriş Giriş

Hızlı reaktörler gelişmiş nükleer enerji sistemlerinin bir temel taşını temsil eder, çünkü doğal uranyumdan geleneksel termal reaktörlerden daha fazla enerji alabilir, uzun vadeli yüksek seviyeli atıkların radyooksisitesini azaltırken, bu makalenin en son yenilikleri pasif soğutma, ısı değişimi ve hızlı reaktörler için güvenlik durumlarını yeniden şekillendirir.

Hızlı Reaktör Core Soğutmanın Temelleri

Hızlı reaktörler orta olmayan bir nötron spektrumuyla çalışır, soğuk bir şekilde soğutulmaz, çünkü çekirdek soğutma sistemi tasarımının farklı termofiziksel ve kimyasal özellikleri sunarlar.

Bir Coolant olarak

Sodyum, BN-600 ve Phénix reaktörü dahil olmak üzere deneysel ve prototip hızlı reaktörlerde en yaygın olarak kullanılan serinleştiricidir (yaklaşık 70 W /m·K, reaktör işletim sıcaklıklarında) ve düşük erime noktası (97.7 °C) modern tasarımlarda sodyumun etkili ısı transferini azaltmaktadır.

Baş ve Baş-Bismuth Coolants

Kurşun ve LBE, kimyasalları su ve hava ile uzaklaştırmak için cazip alternatiflerdir, şiddetli reaksiyon risklerini ortadan kaldırır. daha yüksek kaynar noktaları (lead: 1749 °C; LBE: 1670 °C) atmosfere dayanıklı bir şekilde operasyona izin verir ve bu sorunları azaltmak için temel önlemleri azaltır.

Pasif Soğutma Sistemleri: Aktif Bileşenlere Reliance

Hızlı reaktör güvenliğinde önemli bir ilerleme, aktif pompalar, valfler veya elektrik gücü olmadan işlev gösteren pasif çürük kaldırma sistemlerinin geliştirilmesidir. Bu sistemler, yoğunluk ve yerçekimi kafa tarafından yönlendirilen doğal dolaşıma güvenir, doğal güvenlik marjları sağlar.

Reaktör Gemi Yardımcı Soğutma Sistemi (RVACS)

RVACS konseptinde, reaktör gemisinden ısının, GEKER'in dışsal bir gemiye aktarıldığı ve ardından, ısıyı temel hasar olmadan ortadan kaldırabilecek bir RVACS projesine dahil eden bir RVACS projesine eklenmiştir.

Doğrudan Reaktör Yardımcı Soğutma Sistemi (DRACS)

DRACS reaktör havuzunu dışsal doğal-cirkülasyon döngüsüne özel bir ısı değişimi cihazıyla dalıyor. döngüler hava veya su ısısı lavabosu ısıtıyor. Bu yaklaşım, DRACS'nin birincil pompanın kapatıldığı ve tüm aktif sistemlere daha yakınlaştığını gösteriyor.

İlk Halkalı'da Doğal Düzenleme

Havalimanları başarısız olursa, modern hızlı reaktör tasarımları birincil serin döngüde doğal dolaşımları kullanır. Normal operasyon sırasında, pompalar güçlü pompalar, 1986 yılında sıcak çekirdek çıkışı ve soğutucu üst plenum arasındaki yoğunluk farkı doğal bir dolaşım yolu ile azaltır.Bu fenomen pompa gücü olmadan uzun süre boyunca yeterli soğutmayı korumak için temele izin verir. EBRII reaktörü ünlü olarak 1986 yılında doğal dolaşımda doğal dolaşımda bulunan bir dizi test sırasında meydana gelir.

Geliştirilmiş Heat Exchangers: Improving Thermal Performance

Pasif dolaşımla bile, ısı değiştiricilerinin verimliliği doğrudan kaldırılabilir maksimum çürük ısıyı etkiler ve temeldeki sıcaklık marjlarını etkiler. ısı değiştirici tasarımındaki son yenilikler kompaktlık, yüzey alanı ve fouling için direnç göstermiştir.

Baslı Devre Heat Exchangers (PCHEs)

PCHEs, kimyasal olarak ve akış kanallarını metal plakalara kadar şekillendiriyor ve sonra da bunları bir araya getirerek, bu inşaatın yüksek yüzeysel hızlara ( 700 m ⁇ / ⁇ ) görerek ve 500 barın ötesinde baskılara dayanabiliyor. Hızlı reaktör uygulamaları için, PCHE-süresel olarak hassas bir şekilde inşa edilmiş çelikler, yüksek sıcaklıklarda hızlı bir şekilde çalışır ve yüksek sıcaklıklara sahip olur.

Shell &Tube Heat Exchangers with Advancedd Tubes

Konvansiyonel kabuk tasarımları, orta ısı değiştirici (IHX) ile daha kompakt bir tasarıma sahip boruları kullanarak geliştirilmektedir.EDF ve CEA% 30 oranında ısı transfer katlarını bozan Gelişmiş sodyum-soğuk sistemlerde, bu geliştirmeler orta ısı geçişinin alt ısı geçişi için yardımcı olur.

Soğutma Buffer

Bazı hızlı reaktör kavramları, normal bir işlem sırasında, TES'ye küçük bir ısıyı emerek, bir acil durumda, TES, ısıyınmış tuz, sıvı metal veya sağlam seramikler satın alabilir. Normal işlem sırasında, TES'ye küçük bir ısıyı ayırarak, ikincil döngüyü ısıtabilir ve bir güvenlik marjını azaltır.

Gelişmiş Coolant Malzemeler ve Kaplamalar

Plastik alaşımların soğukta korozyon ve toplu transferleri hızlı reaktörlerde en önemli uzun vadeli bozulma mekanizmalarıdır. serin kimya kontrol ve malzeme seçimi, 60 yıllık tasarım ömrü boyunca temel soğutma performansı korumak için gereklidir.

Oksijen-Demirli Baş ve LBE Coolants

molten lead veya LBE'de kontrollü oksijen konsantrasyonu korumak (tipik olarak 10 )-6) ve 10)% 5) çelik yüzeylerde ince ve yapışkan oksit tabakası formları, Avrupa'nın en önemli teknoloji siparişleri ile korozyon oranını azaltan bir difüzyon bariyeri olarak çalışır.

Yüksek kaliteli çelikler ve ODS Çelikler

Çimento destekli çelikler, düşük oksijenle sodyum, ODS çelikleri hızlı bir nötron musabitinde makul bir korozyon ve mükemmel boyutsal istikrara neden olur. ODS çelikler, Japon sodyuma karşı yüksek çözünürlük için geliştirilir:0)

Kendini Heyecan verici Kimya

Yeni araştırma, LBE'ye ait küçük eklemeler, stabil SiO)[Dönderilmiş Direniş için sıvı metaller için% 15) ile finanse edilen çelik yüzeylere ait küçük eklemeler.

Advances'in bütünleşmesi: Güvenlik Faydaları ve Düzenleme Kabul

Pasif soğutma, gelişmiş ısı değiştiricileri ve gelişmiş soğuk malzemeler bir araya geldiğinde, sonuç şeytanlar tarafından daha hoşgörülü olan bir çekirdek soğutma sistemidir.

Azaltılmış Core Hasar Frekansını Azaltıldı

Probabilistic security değerlendirmeleri (PSAs) GE-Hitachi PRISM gibi gelişmiş hızlı reaktör tasarımları için ve Westinghouse LFR projesinin 10) altında, BN-800 sodyum-yakıtlı reaktör için, mevcut ışık su reaktörlerinden daha düşük bir miktar daha düşük bir sistem için, aktif bir şekilde kesintiye uğrama sistemlerinin başarısızlığını içerir.

Basitleştirilmiş Güvenlik Davası

ABD Nükleer Düzenleme Komisyonu (NRC) ve Fransız Autorit ⁇ de S ⁇ ret ⁇ Nucl ⁇ aire (ASN) temel soğutma fonksiyonunu zorlayan gelişmiş reaktörler için lisansüstü çerçeveler geliştiriyor.NRC'nin Advanced Reaktör Politikası[Dönetici:0)[Dönetici: Pasif soğutma sistemlerinin kullanımı güvenlik durumunu basit bir şekilde kabul edebilir, çünkü inceleme kapsamını azaltabilecek daha az bileşen vardır.

Genişletilmiş Coping Time

Pasif soğutmanın en çekici özelliklerinden biri, operatör eylem olmadan sağlanan uzun zamandır ⁇ oping zamanı. 150 MWe sodyum soğutmalı modül için tasarımda, analizler reaktörün arka plandaki sıcaklıkları koruyabildiğini gösteriyor. Benzer marjlar ortaya çıkıyor:0C. 8 gün boyunca tamamen istasyon karaout, tamir veya dış destek yok.Bu yüksek çözünürlükte zaman radikal değişiklikler.Bu işlem süresini genişleten zaman, acil durum planlama bölgelerinin gerekliliğini azaltır ve aşağıdaki gibi dışsal destek için gerekli olan diğer marjları azaltır.

İşletim ve Planlanan Reaktörlerdeki Gelişmiş Soğutma Sistemlerinin Vaka Çalışmaları

PRISM Reaktör (USA)

GE Hitachi tarafından tasarlanan PRISM reaktör modülü, buhar jeneratörlerine 311 MWt sodyum soğutmalı havuz tipi hızlı reaktöre sahiptir ve doğal dolaşım için çekim başının avantajına sahiptir. RVACS, ABD NRC ile nihai ısı batması sağlar ve orta bir Na-to-Na döngüsü buhar jeneratörleri ısı transferleri ısıtılır.Tüm yardımcı sistemleri, Retrasyonel kredi havuzunun üzerindedir[değiştir | kaynağı değiştir]

MyRHA Project (Belgium)

MYRHA (Multi-Purpose Hybrid Research Reaktörü Yüksek Teknoloji Uygulamaları için) öncü bir soğutma sistemi (ADS) Belçika Nükleer Araştırma Merkezinde (SCK ⁇ ) planlanan, temel soğutma sistemi, özel bir hava soğutucusu ile yapılır ve ikincil bir soğutma döngüsünde DRACS, 50 MW'lık bir ısının 3 MW'ını aktif bir bileşen olmadan kaldırır. DRACS ısı değişimi sistemi, tüm ölçekli testleri, SOLARI tesislerinde yapılır.

ASTRID Conceptual Design (Fransa)

Fransız Alternatif Enerji Komisyonu (CEA) ASTRID (İng) tarafından geliştirilen ve ikincil döngüde bulunan 600 MWe sodyum soğutmalı hızlı reaktör olarak, CEA'nın geçerliliği ve ısıtımı yolları da dahil olmak üzere, pasif DHR sistemi (İX olarak adlandırılan) sodyum ve hava kirliliğinin doğal olarak bozulmasına izin verdi.

Üstün Meydanlar ve Araştırma Yolu

Etkileyici ilerlemeye rağmen, gelişmiş soğutma sistemleri altında birkaç teknik zorluk ticari olarak ölçeklenebilir. Geniş ölçekli bitkiler için özellikle 60 yıllık yaşam süresi için uygun olan yüksek sıcaklık yapısal malzemeler henüz tam olarak kalifiye olmamıştır. uzun vadeli oksit kaplamalarının stabilitesi hala çok fazla kırmızı olmayan sistemlerde düşük maliyetlidir.

IAEA ⁇ Hızlı Reaktör Çalışma Grubu ve Nesil IV Uluslararası Forum bu konuları koordineli uluslararası programlarla ele alıyor. Gelişmiş alaşımlar için yüksek kodlu tarama yöntemleri, makine öğreniminin ısı değiştirici geometrisini optimize etmek ve pasif sistemler için gerekli tüm aktif kontrol mantığının gösterisini sağlamak ABD Gelişmiş Reaktörlüğü programı ve Avrupa 2020 projeleri için, ABD Gelişmiş Reaktörelasyon Programı ve Avrupa 2020 projelerinin geliştirilmesi, büyük ölçekli test tesislerinin inşa edilmesi için gerekli olan üretim süresini finanse ediyor.

Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç

Hızlı reaktör çekirdeği soğutma sistemleri, temel olarak bu önemli nükleer reaktörlerin güvenliğini artırmıştır. Doğal dolaşıma güvenen yüksek ısı değiştiricileri, yüksek ısı performansına sahip ısı değiştiricileri ve korozyonu azaltan yenilikçi kimyacıları, temel hasarların olasılıklarını azaltan hızlı reaktör tasarımları üretmek için bir araya getirirler.Bu gelişmeler, basit lisanslama gerekliliklerini azaltır ve kazalarda genişletilmiş gaz değiştiricileri sağlar. Küresel enerji sistemi, düşük karbonlu temel yükleri ele alırken, nükleer atıkların meydan okumasını azaltırken, hızlı reaktörler güvenilir ve güçlü bir şekilde dondurur.