Los reactores nucleares


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Los diferentes tipos de reactores nucleares: Principio de funcionamiento.

Palabras clave: reactores, nucleares, Explicación de la operación, PWR, EPR, ITER, de fusión en caliente.

Introducción

La primera generación de reactores incluyen reactores desarrollado en años 50-70 en particular las del uranio natural grafito gas troquel (GCR) en Francia y la matriz "Magnox" Reino Unido.

La segunda generación (70 90-años) ve el despliegue de los reactores de agua (la reactores agua a presión para Francia y el agua hirviendo como en Alemania y Japón), que constituyen hoy más que 85% de las plantas de energía en el mundo, sino también a los reactores de agua diseño ruso (VVER 1000) y reactores de agua pesada canadienses del CANDU.

La tercera generación está listo para ser incorporado, tomando el relevo del segundo reactor generación, si elEPR (Europea reactor de agua presurizada) reactor o cables de acero para 1000 hervir agua modelos propuestos por Framatome ANP (una subsidiaria de Areva y Siemens) o las AP reactor 1000 diseñado por Westinghouse.

La cuarta generación, Las primeras aplicaciones industriales podrían intervenir 2040 el horizonte, se está estudiando.

1) Los reactores de agua a presión (PWR)

Circuito primario: para extraer el calor

El uranio, ligeramente "enriquecido" en su variedad - o "isótopo" - 235, se empaqueta en forma de bolitas pequeñas. Estos se apilan en fundas metálicas ajustadas ensambladas en conjuntos. Colocados en un tanque de acero lleno de agua, estos conjuntos forman el corazón del reactor. Son el asiento de la reacción en cadena, que los transporta a altas temperaturas. El agua en el tanque se calienta en contacto (más de 300 ° C). Se mantiene bajo presión, lo que evita que hierva y circula en un circuito cerrado llamado circuito primario.

circuito secundario para producir vapor

El agua del sistema primario transfiere su calor al agua que circula en otro circuito cerrado: el circuito secundario. Este intercambio de calor se efectúa a través de un generador de vapor. En contacto con los tubos por los que el agua del circuito primario, el agua del circuito secundario se calienta a su vez y se convierte en vapor. Este vapor hace girar la turbina que arrastra el generador que produce electricidad. Después de pasar a través de la turbina, el vapor se enfría, se convierte de nuevo en agua y se devuelve al generador de vapor para un nuevo ciclo.

Sistema de enfriamiento: para condensar el vapor y el calor se disipe

Para que el sistema funcione de manera continua, debe asegurar su refrigeración. Es el objetivo de un tercer circuito independiente de los otros dos, el circuito de refrigeración. Su función es la de condensar el vapor que sale de la turbina. Para ello se dispone de una unidad de condensación que consiste en miles de tubos en los que el agua fría tomada de una fuente externa. Río o el mar se produce el contacto con estos tubos, el vapor se condensa para convertirse en agua. En cuanto al agua del condensador, se rechaza, se calienta ligeramente, la fuente de la que procede. Si el caudal del río es demasiado baja, o si se quiere reducir su calefacción, uso de torres de refrigeración o enfriadores de aire. El agua calentada desde el condensador, distribuidos en la base de la torre, es enfriado por la corriente de aire que se eleva en la torre. La mayor parte de esta agua se devuelve al condensador, una pequeña parte se evapora en la atmósfera, haciendo que estas plumas blancas características de las plantas de energía nuclear.

2) El reactor de agua a presión EPR Europea

Este proyecto de nueva reactor franco-alemana presenta ninguna rotura tecnológico importante del EPR, que sólo aporta elementos significativos de progreso. Se debe cumplir con los objetivos de seguridad establecidos por la autoridad de seguridad DSIN francés, y la Autoridad de seguridad alemana, con el apoyo técnico IPSN (Instituto de Protección y Seguridad Nuclear) y GRS, su homólogo alemán . Estas reglas de seguridad comunes para la adaptación favorece la aparición de referencias internacionales. El proyecto, con el fin de cumplir con las especificaciones europeas ampliaron varias utilidades, incluye tres objetivos:



- cumplir con los objetivos de seguridad de forma armonizada a nivel internacional. La seguridad debe ser mejorada significativamente desde el diseño, incluyendo la reducción de un factor de 10 la probabilidad de fusión del corazón mediante la limitación de las consecuencias radiológicas de los accidentes, y simplificar las operaciones

- mantener la competitividad, en particular mediante el aumento de la disponibilidad y la vida útil de los componentes principales

- reducir las emisiones y los residuos generados durante el funcionamiento normal, y buscar una fuerte capacidad de reciclar el plutonio.

Un poco más pujante (1600 MW) Que la segunda generación de reactores (de 900 1450 en MW) EPR también se benefician de los últimos avances en la investigación en el campo de la seguridad reduce el riesgo de que se produzca un accidente grave. Sobre todo, porque sus sistemas de seguridad serán fortalecidas y que el EPR tendrá un "cenicero" gigante. Este nuevo dispositivo colocado bajo el corazón del reactor, enfriado por un independiente de agua de alimentación y evitar que el corium (mezcla de combustible y materiales), formado en una fusión accidental hipotética del corazón de un reactor nuclear, es 'escapar.

El EPR también tendrá una mejor eficiencia de conversión de calor en electricidad. Será más económico con una ganancia de alrededor de 10% sobre el precio por kWh: el uso de un "corazón 100% MOX" va a extraer más energía de la misma cantidad de material y de reciclaje plutonio.

3) del reactor termonuclear experimental de fusión ITER

La mezcla de combustible de deuterio-tritio se inyecta en una cámara donde, gracias a un sistema de contención, entra en estado de plasma y se quema. Al hacerlo, el reactor produce cenizas (átomos de helio) y energía en forma de partículas rápidas o radiación. La energía producida en forma de partículas y radiación se absorbe en un componente particular, la "primera pared", que, como su nombre lo indica, es el primer elemento material encontrado más allá del plasma. La energía que aparece en forma de energía cinética de los neutrones se convierte, a su vez, en calor en la cubierta tritigénica, elemento más allá de la primera pared, pero dentro de la cámara de vacío. La cámara de vacío es el componente que cierra el espacio donde tiene lugar la reacción de fusión. La primera pared, la cubierta y la cámara de vacío, por supuesto, se enfrían mediante un sistema de extracción de calor. El calor se utiliza para producir vapor y alimentar una turbina convencional y un grupo electrógeno que produce electricidad.

fuente: Origen: Embajada de Francia en Alemania - páginas 4 - 4 / 11 / 2004

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