Cum funcționează reactorii nucleari ai CANDU din Canada
Reactorul nuclear CANDU și-a luat numele deoarece proiectarea reactorului de apă grea a fost dezvoltată în Canada - este vorba de CANADA deuteriu Uraniu. Deuteriul este elementul primar în apa grea, iar uraniul este combustibilul utilizat în această clasă de reactoare.
CANDU Reactori nucleari de apă grea în lume
Toți cei 20 de reactoare nucleare din Canada sunt de design CANDU. Alte națiuni cu reactoare CANDU includ Argentina, China, India, Coreea de Sud, Pakistan și România.
India are, de asemenea, 16 "derivați CANDU" sau reactoare generice moderate cu apă grea. Cele 48 de reactoare CANDU și derivatele CANDU cuprind aproape 11% din reactoarele din întreaga lume.
Se estimează că centralele electrice care utilizează designul CANDU generează mai mult de 23.000 de megawați, aproximativ 21% din energia electrică produsă de energia nucleară. Un megawatt este, în general, suficient pentru alimentarea a 750 de case de dimensiuni medii.
Cum reacționează reactoarele CANDU de reactoarele de apă ușoară
Reactoarele nucleare cu apă nucleară și reactoarele nucleare de apă ușoară diferă în modul în care acestea creează și gestionează fizica complexă a fisiunii nucleare sau a diviziunii atomice, care produce energia și căldura pentru a crea abur pentru a conduce generatoarele. Reactoarele nucleare utilizate în SUA sunt toate modele de apă ușoară. Diferitele diferențe majore disting între reactoarele de apă lumină și designul moderat de apă CANDU, care include următoarele caracteristici de proiectare.
Core: Miezul unui reactor CANDU este păstrat într-un tanc orizontal, cilindric numit calandria. Canalele de combustibil trec de la un capăt al calandriei la celălalt. Fiecare canal din calandria are două tuburi concentrice. Tubul exterior este tubul calandria, iar cel interior este tubul de presiune. Tubul interior conține combustibilul și lichidul de răcire sub presiune.
Acest design permite alimentarea în timpul funcționării.
Dimpotrivă, miezul unui reactor de apă ușoară este vertical și conține ansambluri verticale de combustibil care sunt fascicule de tuburi metalice umplute cu pelete de combustibil. Miezul reactorului este păstrat într-un vas de reținere.
Combustibil: Spre deosebire de alte reactoare nucleare concepute pentru utilizarea combustibilului uraniu îmbogățit și a apei ușoare ca moderator, reactoarele de apă grele CANDU folosesc ca moderator un oxid de uraniu natural ne-îmbogățit drept combustibil și apă grea.
Moderator: Moderatorul este materialul din nucleul reactorului care încetinește neutronii eliberați din fisiune, astfel încât acestea să provoace mai multă fisiune și să susțină reacția în lanț. Moderatorul în reactoarele cu apă ușoară este apă obișnuită, dar reactorul de apă grea CANDU utilizează apă grea sau oxid de deuteriu, care are o formulă chimică de D20.
Spre deosebire de apa obișnuită, cu compoziția chimică cunoscută a H20, apa grea conține doi atomi de deuteriu. Spre deosebire de hidrogenul obișnuit, care nu are neutroni și un proton în cea mai comună formă, deuteriul are un neutron în centrul său.
Agentul de răcire: agentul de răcire circulă printr-un nucleu al reactorului nuclear pentru a transfera căldura departe de el și pentru a preveni o topire care ar opri producția de energie. De asemenea, moderatorul apei funcționează ca agent de răcire primar în reactoarele cu apă ușoară.
Reactorul CANDU folosește lichid de răcire ușor sau grea.
Cum funcționează un reactor CANDU pentru a face electricitate
Răcitorul de apă grea este pompat prin tuburile miezului reactorului într-o buclă închisă. Tuburile conțin legături de combustibil pentru a capta căldura generată de fisiunea nucleară care are loc în miez. Buclele de lichid de răcire a apei grele trec prin generatoare de aburi unde căldura din apa grea scurge apa obișnuită în abur de înaltă presiune. Apa grea, acum cea mai rece, circulă înapoi în reactor, în timp ce ciclul de răcire al bucla închisă continuă.
Aburul de înaltă presiune din generatorul de abur este alimentat în exteriorul clădirii de izolare a reactorului pentru a alimenta turbinele convenționale. Aceste turbine acționează generatoare pentru a produce energie electrică care este apoi distribuită în rețea. Reactorul nuclear este separat de echipamentul utilizat pentru producerea energiei electrice.
Aburul care iese din turbină este condensat înapoi în apă și este pompat înapoi în generatorul de abur.