原子炉

さまざまな種類の原子炉:動作原理。

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賃貸システムの概要

第一世代の原子炉には、50-70年に開発された原子炉が含まれます。 特に、フランスの天然ウラン黒鉛ガス(UNGG)セクターと イギリスの「マグノックス」。

La 第二世代(70-90年)は、原子炉の配備を見ています( 原子炉へ 加圧水 フランスおよびドイツおよび日本における沸騰水) 今日、世界の原子力発電所の85%を超えていますが、 ロシアの設計(VVER 1000)およびカナダのCanduタイプの重水炉。

La 三代目 2番目の原子炉を引き継いで構築する準備ができています 世代、それがEPR (欧州加圧水型原子炉)またはSWR 1000原子炉 Framatome ANP(ArevaおよびSiemensの子会社)によって提案された沸騰水モデル、または Westinghouseが設計したAP 1000リアクター。

La 第四世代その最初の産業用途は 2040の期間は検討中です。

1)加圧水型原子炉(PWR)

一次回路:熱を抽出する

品種がわずかに「濃縮」されたウラニウム(または「アイソトープ」235)は、小さなペレットの形でパッケージ化されています。 これらは、アセンブリに組み立てられた防水金属シースに積み重ねられます。 これらのアセンブリは、水で満たされたスチールタンクに配置され、リアクターの心臓部を形成します。 それらは、それらを高温にする連鎖反応の座です。 タンク内の水は接触すると熱くなります(300°C以上)。 圧力がかかった状態に保たれ、沸騰を防ぎ、一次回路と呼ばれる閉回路を循環します。

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二次回路:蒸気を生成する

一次回路の水は、その熱を別の閉回路である二次回路を循環する水に伝達します。 この熱交換は、蒸気発生器を介して行われます。 一次回路からの水が通過するチューブと接触すると、二次回路からの水は順番に加熱され、蒸気に変わります。 この蒸気は、電気を生成するオルタネータを駆動するタービンを回転させます。 タービンを通過した後、蒸気は冷却され、水に戻され、新しいサイクルのために蒸気発生器に戻されます。

冷却回路:蒸気を凝縮し、熱を排出する

システムを継続的に動作させるには、システムを冷却する必要があります。 これは、他のXNUMXつから独立したXNUMX番目の回路である冷却回路の目的です。 その機能は、タービンを出る蒸気を凝縮することです。 これを行うために、外部ソース(川または海)から取られた冷水を循環させる数千本のチューブで構成されるデバイスであるコンデンサーが設置されます。これらのチューブと接触すると、蒸気は凝縮して水に変わります。 凝縮水に関しては、それはそれが来る源で拒絶され、わずかに加熱されます。 川の流れが少なすぎる場合、またはその加熱を制限したい場合は、冷却塔または空気冷却器を使用します。 タワーの基部に分配されたコンデンサーからの温水は、タワー内を上昇する空気の流れによって冷却されます。 この水の大部分は凝縮器に戻り、ごく一部が大気中に蒸発し、原子力発電所に特徴的なこれらの白いプルームを引き起こします。

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2)欧州EPR加圧水型原子炉

新しいフランス-ドイツの原子炉のためのこのプロジェクトは、PWRと比較して大きな技術的進歩を示さず、進歩の重要な要素をもたらすだけです。 これは、フランスの安全局、DSIN、およびドイツの安全局によって設定された安全目標を、IPSN(核保護および安全研究所)およびそのドイツの対応機関であるGRSからの技術サポートとともに満たす必要があります。 。 この共通の安全規則の適応は、国際的な参照の出現を促進します。 このプロジェクトは、ヨーロッパの複数の電気技師に拡張された仕様を満たすことができるようにするために、次のXNUMXつの野心を取り入れています。

国際レベルで調和のとれた方法で定義された安全目標を遵守します。 安全性は、特にコアのメルトダウンの可能性を10分のXNUMXに減らし、事故による放射線への影響を制限し、操作を簡素化することによって、設計段階から大幅に改善する必要があります。

特に主要コンポーネントの可用性と寿命を延ばすことにより、競争力を維持する

通常の運転中に発生する排出物と廃棄物を削減し、プルトニウムをリサイクルする高い能力を求めます。

少し プラス権力 (1600 MW)第2世代の原子炉(900から1450 MWまで)は、重大な事故が発生するリスクを減らす安全性研究の最新の進歩からも恩恵を受けるでしょう。 特に、セキュリティシステムが強化され、EPRが巨大な「灰皿」を持つことになります。 原子炉の炉心の下に置かれ、独立した給水によって冷却されるこの新しい装置は、原子炉の炉心の想定外の核融合時に形成されるコリウム(燃料と材料の混合物)を防ぎます。脱出。

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EPRには、 熱を電気に変換する効率が向上。 kWhの価格で約10%の利益が得られ、より経済的になります。「コア100%MOX」を使用すると、同じ量の材料からより多くのエネルギーが抽出され、リサイクルされます。プルトニウム。

3)ITER熱核融合炉

重水素-トリチウム燃料混合物は、封じ込めシステムのおかげで、プラズマに変化して燃焼するチャンバーに注入されます。 そうすることで、リアクターは灰(ヘリウム原子)とエネルギーを高速粒子または放射の形で生成します。 粒子と放射線の形で生成されたエネルギーは、特定のコンポーネントである「最初の壁」に吸収されます。これは、名前が示すように、プラズマを超えて遭遇する最初の材料要素です。 中性子の運動エネルギーの形で現れるエネルギーは、次に、最初の壁を超えているが、それにもかかわらず真空チャンバー内の要素であるトリチウムブランケット内で熱に変換されます。 真空チャンバーは、融合反応が起こる空間を閉じるコンポーネントです。 最初の壁、カバー、真空チャンバーは明らかに熱抽出システムによって冷却されています。 熱は蒸気を生成し、電気を生成する従来のタービンとオルタネーターアセンブリに電力を供給するために使用されます。

ソース: 原産地:ドイツのフランス大使館-4ページ-4年11月2004日

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