Kanavan ydinreaktori
Kanavaydinreaktori on ydinreaktori , jonka aktiivinen vyöhyke on joukko ns. moderaattorin massassa sijaitsevat tekniset kanavat [1] . Jokainen kanava on tiivis rakenne, joka sisältää joko ydinpolttoainetta tai ohjaus- ja suojajärjestelmiä sekä kanavia jäähdytysnesteen pumppaamiseen . Tekniset kanavat ovat toisistaan riippumattomia ja mahdollistavat polttoaineen vaihdon sammuttamatta reaktoria.
Kuvaus
Maailman ensimmäinen Obninskin ydinvoimala varustettiin kanavareaktorilla [2] .
Tällä hetkellä Venäjällä Bilibinon ydinvoimalaitoksella on käytössä RBMK -kanavaiset keittovoimareaktorit ja 4 pienitehoista EGP -6- tyyppistä yksikköä . Kanadalla on kokemusta CANDU -tyyppisten reaktorien käytöstä ja viennistä . Kanavarakenne on tyypillinen myös teollisille plutoniumin tuotantoreaktoreille.
Edut
- Yhteisen paineistetun paineastian puuttuminen ja sen seurauksena vähemmän tiukat rajoitukset sydämen koosta ja reaktorin teholle.
- Tankkaus ja kokoonpanojen ja antureiden huolto ilman reaktorin sammuttamista.
- Parannuksien suhteellinen yksinkertaisuus johtuu rakenteen modulaarisuudesta ja elementtien toiminnallisesta saatavuudesta.
Haitat
- Ytimessä on suuri määrä rakennemateriaaleja, jotka absorboivat neutroneja ja menettävät sen seurauksena toimintaominaisuudet.
- Seurauksena on mm. kokoonpanojen pituussuuntainen halkeilu ja niiden sisään asetettavan polttoainekanavan taipuma. [3] Todellinen reaktoreille, joissa on grafiittikokoonpanot ja pitkät teknologiset kanavat; esimerkki on RBMK.
- Teoreettisesti: tarve käyttää erittäin rikastettua ydinpolttoainetta . Käytännössä käytettyjen moderaattorien erityispiirteiden vuoksi suonityyppiset VVER :t vaativat enemmän rikastusta kuin kanavatyyppiset RBMK:t . CANDU-reaktoreissa voidaan käyttää polttoainetta ilman rikastamista, ts. luonnonuraani.
- Positiivinen lämpötilan reaktiivisuuskerroin , joka väärin käytettynä voi johtaa hallitsemattomaan tehon nousuun. Tämä puute oli yksi Tshernobylin ydinvoimalaitoksen onnettomuuden syistä .
- Kokoonpanojen jatkuva naarmuttava kuluminen lämpö- ja kertyneen ionisaatiomuodonmuutoksen yhteydessä [4] , joka ei itsessään aiheuta toiminnallista vaaraa, mutta mahdollistaa kokoonpanojen vaurioitumisen, kun karkea fraktio joutuu lämmönvaihtoväliaineeseen [5] (johtaen mahdollisuus polttoaine-elementtien paineen alenemiseen ja tulevaisuudessa merkittävästi vaurioituneiden kokoonpanojen poistamiseen).
Nykymaailmassa ongelmana ovat myös kanavareaktorien pitkäaikaisen käytön vähäinen esiintyvyys ja kertynyt suuri kuluminen.
RBMK:n ja EGP-6:n suorien toteutusten puutteista mainittakoon ainoa yleinen jäähdytysnesteen kiertopiiri, jota ei ole jaettu reaktori- ja turbiinipiireihin, joiden välissä on höyrygeneraattori; Samanaikaisesti yksisilmukkajärjestelmä on melko yleinen paineistettujen reaktorien yhteydessä (esimerkiksi BWR -reaktorit ). CANDU-kanavareaktoreihin perustuvissa ydinvoimaloissa on kaksi kiertosilmukkaa.
Katso myös
Muistiinpanot
- ↑ Dollezhal, N. A. Kanavan ydinvoimareaktori / N. A. Dollezhal, I. Ya. Emelyanov. - M .: Atomizdat, 1980. - S. 48-54. — 208 s. - 2550 kappaletta. - 621,039 BBK .
- ↑ Maailman ensimmäisen ydinvoimalan käynnistys : 27. kesäkuuta 1954 // Presidentin kirjasto. B. N. Jeltsin: [verkkosivusto].
- ↑ Laskettu ennuste RBMK-1000-kanavien taipumista grafiitin halkeilun vaiheessa / A. A. Tutnov, A. S. Kiselev, E. S. Krutko, E. V. Burlakov, V. V. Tkachev, A. M. Fedosov // Yhdeksäs kansainvälinen tieteellinen ja tekninen konferenssi "Ydinvoiman tehokkuuden turvallisuus, talous energia": materiaalit. - 2014 - 21. toukokuuta. - s. 4.
- ↑ Sukhikh, A.V. Suurtehoisten kanavakeittoreaktorien polttoaine : ongelmia ja ratkaisuja / A.V. Sukhikh, S.S. Sagalov, S.V. Pavlov. - Dimitrovgrad: JSC "SSC RIAR", 2016. - S. 47, 124. - 185 s.
- ↑ Sukhikh et ai., 2016 , s. 51.