CANDU Ağır Su Nükleer Reaktörü: Nasıl Çalışır

CANDU nükleer reaktörü ismini aldı; çünkü bu ağır su reaktörü tasarımı Kanada'da geliştirildi - CANada Deuterium Uranium'u simgeliyor. Ağır suda birincil element olan döteryum, bu reaktör sınıfında kullanılan yakıt uranyumdur.

Dünya genelinde CANDU Ağır Su Nükleer Reaktörleri

Kanada'nın 20 nükleer reaktörü, CANDU tasarımına tabidir. CANDU reaktörlü diğer ülkeler arasında Arjantin, Çin, Hindistan, Güney Kore, Pakistan ve Romanya bulunmaktadır.

Hindistan'da ayrıca 16 "CANDU türevi" veya jenerik ağır suyla moderatörlü reaktörler var. 48 CANDU reaktörü ve CANDU türevi, dünya çapında reaktörlerin yaklaşık% 11'ini oluşturuyor.

CANDU tasarımını kullanan elektrik santrallerinin, nükleer enerji tarafından üretilen elektriğin yaklaşık% 21'ini oluşturan 23.000 megawatt'ı ürettiği tahmin edilmektedir. 750 ortalama büyüklükteki evleri beslemek için genellikle 1 Megawatt yeterlidir.

CANDU Reaktörleri Hafif Su Reaktörleri'nden Nasıl Farklı?

Ağır su nükleer reaktörleri ve hafif su nükleer reaktörleri, enerjiyi üreten nükleer fisyon veya atom bölme karmaşık fiziğini nasıl oluşturdukları ve yönettiklerinde farklılık gösterirler ve jeneratörü çalıştırmak için buhar oluşturmak için ısı. ABD'de kullanılan nükleer reaktörler hafif su tasarımlarıdır. Birkaç önemli farklılık hafif su reaktörlerini ve aşağıdaki tasarım özelliklerini içeren CANDU ağır su moderatörlü tasarımını ayırt eder.

Çekirdek: CANDU reaktörünün çekirdeği, kalandriya adı verilen yatay, silindirik bir tankta tutulur. Yakıt kanalları kalandriyumun bir ucundan diğer ucuna akar. Kalandria içerisindeki her kanalın iki konsantrik borusu vardır. Dış boru kalandriyal borudur ve iç boru basınç borusu şeklindedir. İç lastik yakıt ve basınçlı ağır su soğutma sıvısını tutar.

Bu tasarım, çalışma esnasında yakıt ikmali yapmaya izin verir.

Aksine, hafif su reaktörünün çekirdeği dikeydir ve yakıt peletleri ile doldurulmuş metal boruların demetleri olan dikey yakıt takımlarını içerir. Reaktör göbeği bir muhafaza teknesinde tutulur.

Yakıt: CANDU ağır su reaktörleri, zenginleştirilmiş uranyum yakıtını ve hafif suyun moderatör olarak kullanılmak üzere tasarlanan diğer nükleer reaktörlerin aksine, zenginleştirilmemiş doğal uranyum oksiti yakıt olarak ve ağır suyun bir moderatör olarak kullanıyor.

Moderatör: Moderatör, reaktör çekirdeğinde fisyondan çıkan nötronları yavaşlatan ve böylece daha fazla fisyona neden olan ve zincir reaksiyonunu sürdüren maddedir. Hafif su reaktörlerinde moderatör sıradan sudur, ancak CANDU ağır su reaktörü, D20'nin kimyasal formülü olan ağır su veya döteryum oksit kullanmaktadır.

Bilinen kimyasal bileşimi H20 olan sıradan suyun aksine, ağır su iki atomlu döteryum içerir.En yaygın formunda bir nötron ve bir proton içermeyen normal hidrojenden farklı olarak, döteryumun merkezinde bir nötron vardır.

Soğutma sıvısı: Soğutma sıvısı, bir nükleer reaktör çekirdeğinden sıcağa tâbi tutulup ısıyı enerjiden uzaklaştırır ve enerji üretimini durduracak bir erime önler. Su moderatörü hafif su reaktörlerinde birincil soğutma sıvısı olarak da işlev görür.

CANDU reaktörü hafif veya ağır su soğutucu kullanır.

CANDU Reaktörü Elektrik Yapma İşi

Ağır su soğutma sıvısı reaktör göbeğinin borularından kapalı bir çevrim içinde pompalanır. Tüpler, çekirdekte gerçekleşen nükleer fisyondan çıkan ısıyı almak için yakıt demetleri içerir. Ağır su soğutma sıvısı halkası, buhar jeneratörlerinden geçer, burada ağır sudaki ısı normal suyunu yüksek basınçlı buhara kaynatır. Kapalı döngü soğutma çevrimi devam ederken, şimdi soğutucu olan ağır su reaktöre geri gönderilir.

Buhar üreticisinden gelen yüksek basınçlı buhar, konvansiyonel türbinlere güç sağlamak için reaktör santral binasının dışına borulandı. Bu türbinler, daha sonra ızgaraya dağıtılan elektrik üretmek için jeneratörleri tahrik etmektedir. Nükleer reaktör, elektrik üretmek için kullanılan ekipmanlardan ayrı.

Türbinden çıkan buhar tekrar suya yoğunlaştırılır ve buhar jeneratörüne pompalanır.