reactores nucleares

Os diferentes tipos de reatores nucleares: Princípio de funcionamento.

Palavras-chave: reator, nucleares, explicação operação, PWR, EPR, ITER, fusão quente.

Introdução

A primeira geração de reatores incluem reatores desenvolvido em 50-70 anos em particular, as do sector da grafite de gás natural de urânio (GCR) em França e morrer "Magnox" no Reino Unido.

La segunda geração (anos 70-90) vê a implantação de reatores de água (o reatores água pressurizada para a França e água fervente como na Alemanha e no Japão), que constituem hoje mais do que 85% das plantas de energia no mundo, mas também reatores de água projeto russo (VVER 1000) e reatores de água pesada canadenses do Candu.

La terceira geração está pronto para ser construído, assumindo a partir do segundo reactor geração, se oEPR (Pressurized Reactor Europeu água) reactor ou cabos de aço para 1000 modelos de água propostos pela Framatome ANP (uma subsidiária da Areva e Siemens) ou os fervente reactor AP 1000 desenhado por Westinghouse.

La quarta geração, As primeiras aplicações industriais poderia intervir 2040 o horizonte, está a ser estudado.

1) Os reatores de água pressurizada (PWR)

circuito primário: para extrair o calor

O urânio, ligeiramente "enriquecido" em sua variedade - ou "isótopo" - 235, é embalado na forma de pequenos pellets. Estes são empilhados em bainhas de metal apertadas unidas em conjuntos. Colocados em um tanque de aço cheio de água, esses conjuntos formam o coração do reator. Eles são a sede da reação em cadeia, o que os leva a altas temperaturas. A água do tanque aquece em contato (acima de 300 ° C). Ele é mantido sob pressão, o que impede a ebulição, e circula em um circuito fechado chamado circuito primário.

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circuito secundário para produzir vapor

A água no circuito primário transfere seu calor para a água que circula em outro circuito fechado: o circuito secundário. Essa troca de calor ocorre através de um gerador de vapor. Em contato com os tubos atravessados ​​pela água no circuito primário, a água no circuito secundário aquece e se transforma em vapor. Esse vapor gira a turbina, acionando o alternador que produz eletricidade. Depois de passar pela turbina, o vapor é resfriado, transformado novamente em água e devolvido ao gerador de vapor para um novo ciclo.

Sistema de refrigeração: para condensar o vapor e dissipar o calor

Para que o sistema funcione continuamente, ele deve ser resfriado. Este é o objetivo de um terceiro circuito independente dos outros dois, o circuito de refrigeração. Sua função é condensar o vapor que sai da turbina. Para isso, é montado um condensador, um aparelho formado por milhares de tubos nos quais circula água fria retirada de uma fonte externa: rio ou mar.Em contato com esses tubos, o vapor condensa para se transformar em água. Quanto à água do condensador, ela é descarregada, levemente aquecida, na fonte de onde vem. Se o fluxo do rio é muito baixo, ou se queremos limitar seu aquecimento, usamos torres de resfriamento ou refrigeradores de ar. A água aquecida do condensador, distribuída na base da torre, é resfriada pela corrente de ar que sobe na torre. A maior parte dessa água retorna ao condensador, uma pequena parte evapora na atmosfera, o que causa essas plumas brancas características das usinas nucleares.

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2) O reator de água pressurizada EPR Europeia

Este projeto para um novo reator franco-alemão não apresenta nenhuma grande ruptura tecnológica com a EPR, apenas traz elementos de progresso significativo. Ele deve atender aos objetivos de segurança estabelecidos pela Autoridade Francesa de Segurança, o DSIN e a Autoridade Alemã de Segurança, com seu apoio técnico, o IPSN (Instituto de Proteção e Segurança Nuclear) e o GRS, seu homólogo alemão. . Essa adaptação de regras comuns de segurança incentiva o surgimento de referências internacionais. O projeto, para atender às especificações estendidas a vários eletricistas europeus, incorpora três ambições:

- respeitar os objetivos de segurança definidos de maneira harmonizada a nível internacional. A segurança deve ser significativamente aprimorada a partir do estágio de projeto, em particular reduzindo a probabilidade de fusão do núcleo em um fator de 10, limitando as conseqüências radiológicas dos acidentes e simplificando a operação

- manter a competitividade, nomeadamente aumentando a disponibilidade e vida útil dos componentes principais

- reduzir as emissões e resíduos gerados durante a operação normal, e buscar uma forte capacidade de reciclar plutónio.

levemente mais poderoso (MW 1600) Que a segunda geração de reatores (de 900 1450 em MW) EPR também se beneficiam com os mais recentes avanços na investigação no domínio da segurança reduz o risco de um acidente grave ocorre. Especialmente porque os seus sistemas de segurança serão reforçados e que o EPR terá um "cinzeiro" gigante. Este novo dispositivo colocado sob o coração do reactor, arrefecida por uma fonte independente de água e impedir o cório (mistura de combustível e materiais), formada numa fusão acidental hipotética do coração de um reactor nuclear, s escapar.

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O EPR também terá um melhor eficiência de conversão de calor em eletricidade. Vai ser mais econômico, com um ganho de cerca de 10% sobre o preço por kWh: o uso de um "coração 100% MOX" irá extrair mais energia a partir da mesma quantidade de material e reciclar plutônio.

3) A termonuclear experimental reactor de fusão ITER

A mistura combustível de deutério-trítio é injetada em uma câmara onde, graças a um sistema de contenção, passa para o estado do plasma e queima. Ao fazer isso, o reator produz cinzas (átomos de hélio) e energia na forma de partículas ou radiação rápidas. A energia produzida na forma de partículas e radiação é absorvida em um componente específico, a "primeira parede", que, como o próprio nome sugere, é o primeiro elemento material encontrado além do plasma. A energia que aparece na forma de energia cinética dos nêutrons é, por sua vez, convertida em calor na cobertura tritigênica, um elemento além da primeira parede, mas ainda assim dentro da câmara de vácuo. A câmara de vácuo é o componente que fecha o espaço onde a reação de fusão ocorre. A primeira parede, tampa e câmara de vácuo são obviamente resfriadas por um sistema de extração de calor. O calor é usado para produzir vapor e alimentar uma turbina e um gerador convencionais.

Fonte: Origem: Embaixada da França na Alemanha - 4 páginas - 4/11/2004

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