Reaktori bërthamor CANDU është i moderuar me ujë të rëndë

Si punojnë Reaktorët Bërthamorë të Kanunit të Kanadasë të Kanadasë

Diagrami i dizajnit themelor të reaktorit bërthamor CANDU. Image (c) Shoqata Bërthamore e Kanadasë

Reaktori bërthamor i CANDU mori emrin e vet, sepse ky dizajn i reaktorit të ujit të rëndë u zhvillua në Kanada - ai qëndron për Uraniumin e Deuteriumit të Kanadasë. Deuteriumi është elementi primar në ujë të rëndë, dhe uraniumi është lënda djegëse e përdorur në këtë klasë reaktori.

CANDU Reaktorët bërthamorë të ujit të rëndë në botë

Të gjithë 20 reaktorët bërthamorë të Kanadasë janë të dizajnit CANDU. Kombe të tjera me reaktorë CANDU përfshijnë Argjentinën, Kinën, Indinë, Korenë e Jugut, Pakistanin dhe Rumaninë.

India gjithashtu ka 16 derivate "CANDU", ose reaktorë të moderuar të ujit të rëndë. 48 reaktorët e CANDU dhe derivatet e CANDU përbëjnë gati 11 përqind të reaktorëve në mbarë botën.

Është vlerësuar se termocentralet që përdorin dizajnin CANDU prodhojnë më shumë se 23,000 megavat, rreth 21 për qind të energjisë elektrike të prodhuar nga energjia bërthamore. Një megavat është përgjithësisht e mjaftueshme për të pushtuar 750 shtëpi mesatare.

Si reaktorët e CANDU ndryshojnë nga reaktorët e ujit të lehtë

Reaktorët bërthamorë të ujit të rëndë dhe reaktorët bërthamorë të ujit të lehtë ndryshojnë në mënyrën se si ata krijojnë dhe menaxhojnë fizikën komplekse të ndarjes bërthamore ose ndarjes së atomeve që prodhon energji dhe nxehtësi për të krijuar avull për të drejtuar gjeneratorët. Reaktorët bërthamorë në përdorim në SHBA janë të gjitha dizajne të lehta të ujit. Disa dallime të mëdha dallojnë ndërmjet reaktorëve të ujit të lehtë dhe projektimit të moderuar të ujit CANDU, të cilat përfshijnë tiparet e mëposhtme të dizajnit.

Core: Thelbi i një reaktori CANDU mbahen në një tank horizontal, cilindrik të quajtur calandria. Kanalet e karburantit të drejtuar nga një fund të kalandrisë në tjetrën. Çdo kanal brenda kalandrisë ka dy tuba koncentrikë. Tub i jashtëm është tubi i kalandrisë dhe i brendshëm është tubi i presionit. Tubi i brendshëm mban karburantin dhe ftohësin e ujit të rënduar nën presion.

Ky dizajn lejon karburantin gjatë operimit.

Në të kundërt, thelbi i një reaktori me ujë të lehtë është vertikal dhe përmban grumbullime vertikale të karburantit të cilat janë pako të tubave metalikë të mbushur me fishekë karboni. Bërthama e reaktorit mbahet në një enë të kontrollit.

Karburant: Ndryshe nga reaktorët e tjerë bërthamorë të dizajnuara për të përdorur lëndë djegëse të uraniumit të pasuruar dhe ujë të lehtë si moderator, reaktorët e ujit të rëndë CANDU përdorin oksid uraniumi jo të pasuruar si lëndë djegëse dhe ujë të rëndë si moderator.

Moderatori: Moderatori është materiali në thelbin e reaktorit që ngadalëson neutrone të lëshuara nga fisheza në mënyrë që të shkaktojnë më shumë ndarje dhe të mbështesin reaksionin zinxhir. Moderatori në reaktorët me ujë të lehtë është uji i zakonshëm, por reaktori i ujit të rëndë CANDU përdor ujë të rëndë ose oksid deuteriumi, i cili ka një formulë kimike të D20.

Ndryshe nga uji i zakonshëm me përbërjen kimike të njohur të H20, uji i rëndë përfshin dy atome deuterium. Ndryshe nga hidrogjeni i zakonshëm që nuk ka neutron dhe një proton në formën e tij më të zakonshme, deuteriumi ka një neutron në qendër të tij.

Ftohës: Ftohës qarkullon përmes një bërthamë të reaktorit bërthamor për të larguar ngrohjen nga ajo dhe për të parandaluar një shkrirje që do të ndalonte prodhimin e energjisë. Moderatori i ujit gjithashtu funksionon si ftohës primar në reaktorët e ujit të lehtë.

Reaktori CANDU përdor ose ftohësin e lehtë ose të rëndë të ujit.

Si funksionon një reaktor i CANDU për të bërë energji elektrike

Ftohës i rëndë uji është derdhur nëpër tubat e bërthamës së reaktorit në një lak të mbyllur. Tubat përmbajnë paketa karburantesh për të mbledhur nxehtësinë e gjeneruar nga atomizmi bërthamor që ndodh në bërthamë. Frymëmarrja e ujit të rëndë kalon përmes gjeneratorëve të avullit ku nxehtësia nga uji i rëndë e vlon ujin e zakonshëm në avull të presionit të lartë. Uji i rëndë, tani më i freskët, qarkullon përsëri në reaktor, pasi vazhdon cikli i ftohjes së mbyllur.

Avulli me presion të lartë nga gjeneratori i avullit është i tubuar jashtë ndërtesës së kontrollit të reaktorit për të fuqizuar turbinat konvencionale. Këto turbina përzënë gjeneratorët për të prodhuar energji elektrike që pastaj shpërndahet në rrjet. Reaktori bërthamor është i ndarë nga pajisjet e përdorura për prodhimin e energjisë elektrike.

Avulli që vjen nga turbina është kondensuar përsëri në ujë dhe është derdhur përsëri në gjeneratorin e avullit.