تبلیغات
زندگیتان را متحول کنید - رآکتورهای پیشرفته و کاربردها زندگیتان را متحول کنید - رآکتورهای پیشرفته و کاربردها
×دانلود اپلیکیشن
 
درباره وبلاگ



مدیر وبلاگ : زندگی زیبا
نویسندگان
جستجو

زندگیتان را متحول کنید
بهترین مطالب روز




رآکتورهای پیشرفته و کاربردها

رآکتورهای حرارت بالا(High converter Reactor):

رآکتورهای آب سبک و سایر رآکتورهای حرارتی عملاً برای تولید انرژی فقط 235U را که به مقدار محدود در سوخت هسته ای موجود است، مصرف می کنند و قسمت اعظم سوخت که از 238U تشکیل شده در آنها بلا استفاده باقی می ماند. در سیستمی که فقط بر مبنای استفاده از نیروگاه های آب سبک بنا شده در درازمدت کمبودهایی در زمینه ی تأمین سوخت پدید می آید. بنابراین به منظور استفاده ی بهینه از ذخایر اورانیوم، رآکتورهای پیشرفته تکامل یافته است.

نمودار زیر میزان مصرف اورانیوم را نسبت به مقدار تبدیل به پلوتونیوم نشان می دهد.

میزان تبدیل اورانیوم به پلوتونیوم در رآکتورهای امروزی آب سبک حدود 6/0 درصد است که مطابق با مصرف فقط 1 درصد اورانیوم است. تصویر فوق اهمیت رآکتورهای سریع زایا را مشخص کند که مصرف اورانیوم را تا حدود 60 دردص امکان پذیر کنند. ضمناً معلوم می شود که با میزان تبدیل 9/0 درصد توسط رآکتورهای HCR (مبدل های بالا)، مقدار مصرف اورانیوم در مقایسه با رآکتورهای امروزی آب سبک، بسیار بیشتر است. بنابراین بحث مختصری در مورد این گونه رآکتورهای پیشرفته خواهیم داشت.

راکتور هسته ای

رآکتورهای حرارت بالا، منبع انرژی قابل استفاده همه کاره برای تولید برق و گرما هستند در حال حاضر HTR بیشتر در جهت تولید برق به کار می رود. ولی این یک هدف درازمدت است که از حرارت ایجاد شده، که در این نوع رآکتور تا 950 درجه سانتیگراد هم می رسد، بتوانند در تکنولوژی تولید منابع ثانویه انرژی، که قابل ذخیره و حمل است، استفاده کنند؛ برای مثال با استفاده از ذغال سنگ، گاز مصنوعی، گاز طبیعی و هیدروژن تهیه کنند.

رآکتور حرارت بالا رآکتور حرارتی است. این رآکتور با گرافیت کند و با هلیوم خنک می شود. در این نوع رآکتور گرمای زیاد، گاز خنک کننده تولید می کنند. و نتیجه راندمان حرارتی 40 درصد امکان پذیر می شود.

رآکتورهای آب تحت فشار با ضریب تبدیل بالا:

ضمن استفاده از تکنولوژی پیشرفته رآکتورهای آب سبک تحت فشار، فقط با تعویض قلب رآکتور به رآکتورهای پیشرفته آب سبک تحت فشار (APWR) می توانیم به بالا بردن درصد تبدیل 9/0 دست یابیم. یک چنین رآکتوری می تواند تا تکامل رآکتورهای سریع زایا و ساخت آنها به صورت سری، پلوتونیوم تولید شده را مورد استفاده قرار دهد، بدون اینکه مقدار بسیار زیاد آن را اصراف کند، ترکیبی از رآکتورهای آب سبک، رآکتورهای با ضریب تبدیل بالا و رآکتورهایی سریع زایا بهترین وضعیت بهینه برای چرخه ی سوخت u/pu (اورانیوم – پلوتونیوم) است و در آینده تأثیر مهمی در استفاده از انرژی خواهد داشت.

رآکتورهای سریع زایا (FBR) (رآکتورهای زاینده):

رآکتورهای سریع زایا برخلاف رآکتورهای حرارتی، کند کننده ندارند؛ زیرا آنها نوترون ها نیازی به کند شدن ندارند و عمل شکافت در طیف وسیع نوترون انجام می پذیرد.

به علت سطح مقطع مؤثر شکافت نسبتاً کم در طیف نوترونی سریع، رآکتورهای سریع زایا به غلظت نسبتاً بالای پلوتونیوم 239 احتیاج دارند. در این رآکتورها از یک ماده با خاصیت خوب تبادل حرارتی و خاصیت جذب نوترون به عنوان خنک کننده استفاده می شود که در این رابطه سدیم مایع (Na) بسیار مناسب است. فلز سدیم دارای نقطه ذوبی حدود 100 درجه ی سانتیگراد و نقطه جوشی معادل 900 درجه ی سانتیگراد است. بنابراین می توان به وسیله ی حرارت آن را در فشارهای پایین مبادله کرد. یکی از خاصیت هایی که این فلز داراست، میل ترکیبی شدید با آب است. به همین دلیل در این رآکتورها از سه سیکل برای خنک کردن استفاده می کنند. در سیکل اول برای جلوگیری از واکنش با بخار آب در هوا، سطوح آزاد سدیم را همواره تحت پوشش گاز ازت یا آرگون قرار می دهند. این عمل در طی سه چرخه انجام می گیرد.

راکتور هسته ای

پس از سیکل دوباره به سیکل دیگری از سدیم وصل خواهد شد و در نهایت در سیکل سوم (آب – بخار) وصل خواهد شد.

سه سیکل، مدار اولیه، مدار ثانویه و سیکل آب – بخار از قسمت های مجزا تشکیل شده اند و به طور سری به یکدیگر وصل می شوند. برای جلوگیری از نشست مواد رادیواکتیو از سیکل اول به سیکل دوم، سیکل ثانوی فشار بالاتری نسبت سیکل اولی دارد. قلب این رآکتورها از میله های سوختی که ترکیبی از اورانیوم، پلوتونیوم و پوششی زاینده از اورانیوم طبیعی یا اورانیوم ناشی از رآکتورهای آب سبک احاطه شده است (اورانیوم رقیق شده) و ماده زاینده به صورت قرص هایی در غلاف های فولادی قرار دارد که در وضعیت تنگاتنگ شش ضلعی به صورت مجتمع های سوخت درآمده است.

یکی از مزایای این نوع رآکتور نسبت به رآکتروهای دیگر این است که در رآکتورهای آب سبک از اورانیوم 235 به عنوان سوخت استفاده می شود که همان طور که قبلاً گفته شده این نوع اورانیوم به میزان 7/0 درصد در طبیعت وجود دارد و با توجه به کمبود آن در طبیعت این نوع سوخت فقط تا چند قرن کفایت خواهد کرد. در صورتی که در رآکتورهای سریع زایا اورانیوم 238 طبیعی و غیرشکافت به پلوتونیوم تبدیل می شود که می تواند انرژی هسته ای را برای هزاران سال تهیه کند.

رآکتور خنک شونده گازی:

رآکتورهای خنک شونده گازی در کشورهای انگلیس، فرانسه و آمریکا مورد استقبال بیشتری قرار گرفته اند. در این نوع رآکتور اصولاً از اورانیوم غنی شده به عنوان سوخت و از گاز Co2 به عنوان خنک کننده استفاده می شود. در آمریکا برای خنک کردن این نوع رآکتور از هلیوم و در فرانسه و انگلستان از گرافیت استفاده می شود. سیال گازی در این رآکتورها، پس از عبور از قلب رآکتور براساس قوانین ترمودینامیکی تبادل گرمایی صورت می دهد و گرم می شود و حرات منتقل می کند. سپس بخارهای تولید شده برای تولید برق به توربین ها هدایت می شود. این نوع رآکتورها همانند رآکتورهای قبلی هم دارای مزایایی است و هم دارای معایبی. از جمله مزایای آن می توان سهولت کار و ایمنی سطح مقطع مؤثر ماکروسکوپی پایین برای نوترون، ارزانی و فراوانی (بجز هلیوم) و قابلیت کار کردن در حرارت های بالا نام برد. از معایب آن نیز می توان به انتقال حرارت پایین و مسأله ی خواص انتقال حرارتی گازها، که مستلزم سطوح زیاد تماس و جریان عبور بالا در رآکتور و مبدل های حرارتی است و همچنین نیاز به پمپاژ بالا که بین 8 تا 10 درصد ظرفیت نیروگاه را بالغ می شود، اشاره کرد.





نوع مطلب :
برچسب ها :
لینک های مرتبط :


پنجشنبه 4 شهریور 1389 :: نویسنده : زندگی زیبا
نظرات ()
شنبه 7 مرداد 1396 01:21 ق.ظ
Nice post. I was checking constantly this blog and I am impressed!
Extremely useful info specially the last part :) I care for such information a lot.
I was looking for this certain information for a long time.
Thank you and good luck.
جمعه 6 مرداد 1396 11:34 ب.ظ
Today, while I was at work, my sister stole my iphone and tested to see if it
can survive a 25 foot drop, just so she can be a
youtube sensation. My iPad is now broken and she has 83 views.
I know this is entirely off topic but I had
to share it with someone!
جمعه 6 مرداد 1396 10:39 ق.ظ
Hi would you mind letting me know which webhost you're using?
I've loaded your blog in 3 completely different internet browsers and I must say this blog loads a lot quicker
then most. Can you suggest a good web hosting provider at a
honest price? Cheers, I appreciate it!
چهارشنبه 21 تیر 1396 12:45 ق.ظ
My brother recommended I might like this web site.
He was once totally right. This publish truly made my
day. You cann't believe simply how so much time I had spent for this info!
Thank you!
سه شنبه 20 تیر 1396 07:51 ب.ظ
Hi! I understand this is sort of off-topic however
I had to ask. Does running a well-established website such as yours require a lot of work?
I am brand new to writing a blog but I do write in my diary daily.

I'd like to start a blog so I will be able to share my own experience
and views online. Please let me know if you have any suggestions or tips for new aspiring blog owners.
Appreciate it!
دوشنبه 22 خرداد 1396 02:20 ب.ظ
My brother recommended I might like this web site. He was totally right.
This publish truly made my day. You can not consider simply how a lot time I had spent for
this info! Thank you!
پنجشنبه 18 خرداد 1396 08:32 ب.ظ
Awesome post.
جمعه 12 خرداد 1396 11:40 ب.ظ
Very rapidly this website will be famous among all blogging
viewers, due to it's pleasant articles
چهارشنبه 3 خرداد 1396 05:53 ب.ظ
I really like it when people come together and share ideas.

Great blog, keep it up!
شنبه 30 اردیبهشت 1396 10:21 ب.ظ
Magnificent beat ! I would like to apprentice at the same
time as you amend your web site, how can i subscribe for a weblog website?

The account helped me a appropriate deal. I had been a little bit familiar of this your broadcast provided
vivid clear concept
جمعه 29 اردیبهشت 1396 10:03 ق.ظ
Hi my family member! I wish to say that this article is amazing, great written and
come with almost all significant infos. I would like to peer extra posts
like this.
پنجشنبه 21 اردیبهشت 1396 11:58 ب.ظ
Great weblog here! Also your website loads up
very fast! What web host are you the use of?
Can I get your affiliate link for your host? I desire my website loaded up as fast as yours lol
سه شنبه 29 فروردین 1396 05:10 ق.ظ
Howdy just wanted to give you a quick heads up and let you know a few of
the pictures aren't loading properly. I'm not sure why but
I think its a linking issue. I've tried it in two different web browsers and both show the same outcome.
دوشنبه 28 فروردین 1396 11:54 ق.ظ
Good article! We are linking to this great article on our
website. Keep up the great writing.
 
لبخندناراحتچشمک
نیشخندبغلسوال
قلبخجالتزبان
ماچتعجبعصبانی
عینکشیطانگریه
خندهقهقههخداحافظ
سبزقهرهورا
دستگلتفکر