CANDU Reaktörlerin Enduring Design Principles of CANDU Reactionors

1950 ve 1960'larda Kanada Sınırlı Atom Enerjisi tarafından geliştirilen, CANDU reaktörü, doğal uranyum yakıtını kullanarak kontrol edilen bir zincir reaksiyonu temsil ediyor - sadece 0.71 fissile uranyum-235. Buna karşılık, küresel nükleer kapasiteye sahip olan ışık su reaktörleri, 3-5% U-uge'i zenginleştirmeyi gerektiriyor, bir ülke çapındaki yakıtı kullanarak ekonomik bir tepkiyi tamamen destekliyor.

Ana düzen bu esnekliği güçlendiriyor. CANDU tasarımı, bu tüpler aracılığıyla yatay bir basınç-törüntü konfigürasyonu kullanıyor. Kalilandria denilen büyük basınçlı silindir tank, geniş bir ısı parçası olarak hareket ediyor.

Operasyonel olarak, baskı-tüp tasarımı, online yakıt makinesinin her birinde, aynı anda bir yakıt kanalının her ucunda, aynı anda tüm reaktör gücü azaltırken, tüm uzun yakıt reaktörlerinin her 12-24 ay gerektirdiğini ortadan kaldırır.Sonuç olarak, CANDU birimlerinin sürekli olarak% 90'ı iyi işletilen, tam olarak tüm istasyonlarda% 90'ı aşıyor.

Doğal uranyum yakıtı da eşsiz bir yakıt paketi tasarlamaktadır. Her paket, konsantrik halkalarda düzenlenmiş 37 zirkonyum-tümoy-kliye yakıt elementinin kompakt bir montajıdır. Bu, üretilen elektrik ünitesine göre daha fazla harcanan yakıt paketlerini sağlar, bir noktada, yaklaşık 7–8 MW·d/kg U, 40-50 MW·d / kg ile karşılaştırıldığında, bu, elektrik enerjisi-su reaktörleri için daha fazla harcanır.

Global CANDU Filosu: Yeni Yapılarda Refurbishments ve Pause

Bugün yaklaşık 30 CANDU-derived reaktörleri yedi ülkede faaliyet göstermektedir. Kanada ve Romanya Çin'deki en büyük filoları, Çin, Güney Kore, Arjantin, Pakistan ve Hindistan'da yeni fabrikalar ve Gentilly-2 (Quebec, şimdi sürekli olarak kapatmıyor).

Kanada, lisansüstü çalışmalarını yaklaşık 2055-2065'e uzatacak en hırslı nükleer refurbishment programını yürütüyor. Ontario Power Generation (OPG) tamamen yeniden bir araya geliyor ve dört Darlington ünitesini aşırı yüklemeyi planlıyor - C$12.8 milyar dolar, bir miktar OPG sadece uzun vadeli temiz elektrik hatlarıyla genişletiyor: tüm 480 yakıt kanalı, ilişkili yem boruları, calandria tüpleri ve anahtar güvenlik sistemleri. Proje maliyeti, C$12.8 milyardan itibaren, C$ olarak tahmin ediliyor.

Uluslararası olarak, Romanya'nın Cernavodă bitkisi, 2019'da tamamlandıktan sonra yeniden inşa edilen bir projedir; Unit 2, 2020'lerde benzer bir çalışma için planlanıyor. Romanya, uluslararası ortaklarla 3 ve 4'ün inşaatına aktif olarak önem veriyor, ancak finanse edilen bir proje ve siyasi iradeye devam ediyor.

Nükleer Füzyon: Uzun Zamanlı Bir Sözdek Bir Sözde Dönüştürücü

Nükleer füzyon, 100 milyon dereceye kadar hidrojen plazmasını taklit ederek enerji üretiyor - bir tokamak, güçlü manyetik alanlar kullanarak enerjiyi salıvermek.()))) Güneş enerjisinin, 100 milyon dereceye kadar karbonatını finanse etmek için gerekli olan koşulları garanti altına almak için tasarlanmıştır.

ITER'e paralel olarak, çok daha yüksek manyetik alan elde etmek için büyüyen bir dizi özel şirket daha kompakt tasarımlara devam ediyor. Commonwealth Fusion Systems (CFS) SPARC'yi, 2030'da ARC olarak adlandırılan yüksek sıcaklık süper iletkenliği kullanarak, daha yüksek manyetik alan elde etmek için, Tokamak Enerji ve Genel FRC'nin daha küçük, daha düşük maliyetli bir araç geliştirmesini planlıyorsa, bu da yüksek çözünürlükte 20.000'den fazla elektriksel bir şekilde sabit bir şekilde çalışır.

Eleştirel Overlap: CANDU Operasyonları ve İndükleri

Merkezi stratejik soru basit: ilk ticari füzyon tesisleri 2040'larda ağlayacak kadar yakında gelecek mi? Cevap, ilk olarak, küçük miktarda güç üreten Kanada'nın, ham ekonomide rekabet etmek yerine, karbon fiyat veya temiz elektrik görevlerinden yararlanacakları yüksek maliyetli olacaktır.

Hızlanmış bir füzyon süresi altında bile, önümüzdeki 25 yıl mevcut fission bitkilerin değişken yenilenebilir enerjilerin sırt kemiği olarak kalmasını sağlayacaktır.Onlara ev sahipliği yapan yetkilerde, ilk olarak tamamlanacak, yerine, fission nesil. Her iki teknoloji de sürekli olarak, modern şebekelerin daha yüksek oranda değişken yenilenebilir enerjilerini entegre etmesi gerektiği gibi kritik bir şekilde ihtiyaç duyacaktır.Toron gibi bölgelerde, elektrik tasarrufu sağlayan elektrik tasarrufu sağlar.

CANDU Altyapısı bir Fusion Ekonomisine destek olabilir mi?

Yıkıcı varlıklar haline gelmek yerine, CANDU altyapısının unsurları, büyüyen bir füzyon endüstrisine hizmet etmek için yeniden tasarlanmıştır. En zorlayıcı bağlantı, kontratüre kullanan bir iyonun dış kaynaklı bir enerjiye ihtiyaç duyar.Görüntüler doğal olarak tritium yakıtı, yüksek su değiştiricisi ve serin bir Kanada'da trityum oluşturmak için tasarlanmıştır.

Daha fazla spekülatif konsept, füzyon-fission hibritdir. Bu, düşük maliyetli bir fiziğe sahip bir optik kaynağı kullanarak, yüksek çözünürlükte bulunan bir enerji santraline kadar uzanan yüksek çözünürlükte bir şekilde üretim yapan bir sistemdir.

Güvenlik, Atık ve Kamusal Anlatıcısını Değiştirin

Kamu kabulü her zaman nükleer politikayı etkilemiştir. Fusion enerji, onun doğal güvenlik özellikleri ile (küresel olmayan zincir reaksiyonu, jeolojik tasarruf gerektiren yüksek düzey atıklar) ve en az uzun süren atıklar (yaklaşık on yıl boyunca aktif malzemeler), çoğu zaman şaşırtıcı olmayan yetkililer, mevcut fiziğe geçiş yapan ekinler altında, bu anlatı, sadece boş bir şekilde, hatta erkenden yapılan bir şekilde hareket eden bir şekilde, boşluğa yol açan bir şekilde karşı çıkabiliyor.

Atık yönetimi üzerine, CANDU reaktörleri, elektrikten su reaktörlerinden daha fazla yakıt üretiyor, çünkü doğal uranyum yakıtı daha düşük yanmaya ulaşır. Tipik 700 MW (e) CANDU-6 ünitesi yaklaşık 2,400 harcanmış yakıt paketlerini (yaklaşık 19 ton ağır metal) yılda bir miktar, tam olarak bir ışık-suygunluk sistemi için geri dönüştürülmüş bir sistemle ilgili olarak geri dönüştürülmüş bir şekilde geri dönüştürülmüştür.

Karşılaşma ekonomik ve pratiktir. Bir şebeke, tek bir fission tesisine son vermeden önce 15 GW'yi sabit bir nükleer çıktıktan kaybetmektedir.Dönemli bir strateji, her iki emisyon ve tüketici maliyetlerini de artırmaktadır. sorumlu bir strateji, zaman çizelgesi yanlış bir şekilde iletişim kuracaktır, CANDU yaşam uzatmasına yatırım yapar ve kendini ticari olarak tek bir fission tesisini kapatmadan önce ispatlamak için ikna eder.

Politika, Ekonomi ve Rekabetçi Peyzaj

Kanada'nın 2050 yılına kadar net-zero emisyonlarına olan bağlılığı, bilinen, düşük karbonlu bir varlık değerini tanıyan, Kanada'nın Kanada Nükleer Laboratuvarlar (CNL) ile füzyon araştırmasına yatırım yaptığı ve işbirliğine katılan ITER projesine katılmak, ortak bir anlaşmayla destekleniyor. CNL, aynı zamanda bir füzyon projesini de başlattı.

Uluslararası olarak, diğer CANDU kullanıcıları farklı baskılarla karşı karşıyadır. Romanya, yüksek su araştırmalarını geliştirmek için kendi CANDU birimlerini görür ve aktif olarak yeni inşaları takip eder, füzyonun tipik bir orta gelirli ülkeye uzun yıllardır erişilebilir olmayacağını anlamak. Çin, 12 CANDU-6 reaktörleri Qinshan'da çalışır, yerel iklim değişikliğini daha geniş bir şekilde ilerletirken, tüm güvenlik durumlarında, yerel güvenlik birimlerinin hızlı bir şekilde dağıtılması gerekir.

CANDU Relevance'ı genişletmek için teknik yol yolları

Prodüksiyonun önemli bir güce katkıda bulunduğu bir gelecekte bile, gelişmiş CANDU konfigürasyonları belirli roller doldurabilir. Kanada araştırmacıları, 20.000 yakıtlı yolcusu ile kompakt bir temele sahip olup, siparişler yerleştirilmese de, tasarımda gelişmiş bir kanalda gelişmiş bir akışla birlikte gelişmiş bir kanal oluşturma imkanı sağlayabilir.

CANDU'nun esnek yakıt döngüsü de, yüksek su ısıtmalı bir şekilde ısıtılabilir olan bir makinede aşırı ısıtılabilir veya enerji tasarrufu sağlayan bir makineye bağlı olarak, bu yüksek su platformuyla ilgili temel değere işaret eder: nötron ekonomisi, hafif su sistemleri kolayca çoğaltılabilir.

İnsan Sermayesini Nükleer Bir Gelecek için Korumak

Kritik, sık sık göz ardı edilen boyut nükleer işgücüdür. Kanada Nükleer Birliği'ne göre, endüstri, 30.000'den fazla insanı doğrudan çalıştırıp korumakta olan teknisyenler, operasyonel deneyimin rezervuarını temsil ediyor, yasal bilgi ve güvenlik kültürü, yeni nükleer teknolojiler olarak – füzyon dahil – ortaya çıkıyor – ortaya çıkıyor.

Buna karşılık, 2050'de CANDU operasyonlarını sürdüren ve füzyon santrallerinin geldiğinde, tasarıma hazır profesyonellerin bir araya gelmesi ve onları işletmesi için gerekli olan bir strateji; aynı titiz güvenlik kültürü, malzeme bilimi uzmanlığı ve fission endüstrisindeki projeler yönetimi gerektirir.

Sonuç: Yönetilen Geçiş

Prodüksiyon bağlamında CANDU reaktörlerinin geleceği hala çiftliği ve füzyon arasındaki ikili bir seçim değil, ancak birkaç on yıl boyunca yönetilen bir geçiş. CANDU yaşam-exxing projeleri, düşük karbonlu temel yükün hala bir araya gelmesi için kritik pencereden faydalanması gereken yatırımlardır.