Čtvrtek, 1 října
Shadow

Jak pracují CANDU reaktory ?

Jaderné elektrárny lze obecně rozdělit do několika skupin. Mezi základní skupiny patří tlakovodní reaktory jako jsou VVER a PWR reaktory, další velkou skupinou jsou varné reaktory BWR a ABWR. Třetí skupinu tvoří CANDU reaktory, ve kterých probíhá štěpení na palivu, které je z přírodního uranu, to jest obohacení činí pouhých 0,7 %. Pro porovnání tlakovodní reaktory VVER použité v jaderné elektrárně Temelín je palivo obohaceno na necelých 5 %.

zeep2cns-sns-ca
Pohled na reaktory ZEEP (v popředí vlevo), reaktor NRX (v popředí vpravo) a rozestavěný reaktor NRU (v pozadí) (Zdroj: cns-sns.ca)

Těžkovodní reaktory jsou, vedle klasických tlakovodních a rychlých, dalším důležitým zástupcem jaderné energetiky. Hlavní zemí, vyvíjející těžkovodní reaktory je Kanada, která provozuje reaktory CANDU.

CANDU je kanadský jaderný reaktor, využívající ke štěpné řetězové reakci neobohacený přírodní uran. Moderování neutronů je prováděno pomocí těžké vody a z toho plyne i název. CANDU = Canada deuterium uranium. Hlavní výhoda tkví v provozu na bázi přírodního uranu. Obohacování uranu je velmi nákladnou záležitostí, a proto si ji mohou dovolit jen některé země. Obohacování uranu se provádí na obřích centrifugách na principu difuze. V poslední době se v USA vyvíjí nová metoda obohacování, která je založena na principu laseru.

Historie

Vývoj těžkovodních reaktorů byl odstartován již v roce 1945, kdy byl v Kanadě vystavěn první experimentální jaderný reaktor ZEEP. Reaktor ZEEP byl reaktor nulového výkonu, původně byl koncipován k produkci zbraňového plutonia. Další výzkumy byly prováděny na reaktoru NRX. Výzkumný reaktor NRX měl tepelný výkon 47 MW, následoval reaktor NRU o výkonu 95 MW. V roce 1962 byla postavena první demonstrační elektrárna s horizontální reaktorovou nádobou a výkonem 20 MW elektrických. Prvním předchůdcem dnešních reaktorů CANDU byla jaderná elektrárna Douglas Point s elektrickým výkonem 206 MW.

Výstavba reaktorů CANDU započala v roce 1965 projektováním jaderné elektrárny Pickering A. Pickering A byla projektována se čtyřmi reaktory CANDU o jednotkovém výkonu přes 500 MW elektrických. Poslední blok této elektrárny byl dokončen roku 1971.

Technické parametry a hlavní přednosti

Oproti klasickým tlakovodním reaktorům jsou reaktory CANDU koncipovány jako horizontální válce. Geometrie takovýchto reaktorů se ukázala vhodnější pro těžkovodní reaktory, ve kterých probíhá moderace na těžké vodě (D2O). Štěpení probíhá na přírodním uranu. Uranové peletky jsou v reaktoru horizontálně a řídící a regulační tyče vertikálně. Další zvláštností těžkovodních reaktorů je výměna paliva, která probíhá za provozu. Díky výměně paliva za provozu dosahují reaktory CANDU vysokého koeficientu využití, až 93 %, čímž se stávají hospodářsky a ekonomicky velmi atraktivní.

Mezi hlavní nevýhodu reaktorů CANDU patří velká spotřeba těžké vody, která je náročná na výrobu. Jaderná elektrárna o výkonu přibližně 1000 MW potřebuje asi 800 tun těžké vody. Další nevýhodou by mohl být kladný tepelný koeficient reaktivity, který musí být kompenzován jinými absorpčními materiály. Celkový koeficient reaktivity nesmí být v žádném případě kladný, znamenalo by to, že kdyby se elektrárna dostala z kritického stavu (stav, kdy se výkon reaktoru nemění) bez použití regulačních prvků, výkon jaderné elektrárny by pouze rostl.

Celý článek najdete na adrese:http://pavelsuk.blog.idnes.cz/blog.aspx?c=561854

Napsat komentář

Vaše emailová adresa nebude zveřejněna. Vyžadované informace jsou označeny *

Tato stránka používá Akismet k omezení spamu. Podívejte se, jak vaše data z komentářů zpracováváme..