كاندو مفاعل نووي للمياه الثقيلة: كيف يعمل

حصل المفاعل النووي كاندو على اسمه لأن تصميم مفاعل الماء الثقيل هذا تم تطويره في كندا - وهو يقف على كانادا ديوتيريوم أورانيوم. الديوتريوم هو العنصر الأساسي في الماء الثقيل، واليورانيوم هو الوقود المستخدم في هذه الطبقة من المفاعلات.

كاندو المفاعلات النووية للمياه الثقيلة في جميع أنحاء العالم

كل من كندا المفاعلات النووية 20 هي من تصميم كاندو. وتشمل الدول الأخرى التي لديها مفاعلات كاندو الأرجنتين والصين والهند وكوريا الجنوبية وباكستان ورومانيا.

الهند لديها أيضا 16 "مشتقات كاندو"، أو المفاعلات العامة ذات المياه الثقيلة الخاضعة للإشراف. وتشكل مفاعلات كاندو ال 48 ومشتقات كاندو ما يقرب من 11 في المائة من المفاعلات في جميع أنحاء العالم.

وتشير التقديرات إلى أن محطات توليد الكهرباء التي تستخدم تصميم كاندو تولد أكثر من 23 ألف ميغاوات، أي حوالي 21 في المئة من الكهرباء التي تنتجها الطاقة النووية. وعادة ما تكون الميجاواط كافية لتشغيل 750 منزلا متوسط ​​الحجم.

- كيف تختلف مفاعلات كاندو عن مفاعلات الماء الخفيف

تختلف المفاعلات النووية للمياه الثقيلة والمفاعلات النووية في الماء الخفيف عن كيفية إنشاء وإدارة الفيزياء المعقدة للانشطار النووي أو تقسيم الذرة الذي ينتج الطاقة والحرارة لخلق البخار لدفع مولدات. المفاعلات النووية المستخدمة في الولايات المتحدة هي جميع تصاميم المياه الخفيفة. وتميز العديد من الاختلافات الرئيسية بين مفاعلات الماء الخفيف وتصميم كاندو المائي الثقيل، الذي يتضمن ميزات التصميم التالية.

الأساسية:

يتم الاحتفاظ بمفاعل مفاعل كاندو في خزان أفقي أسطواني يسمى كالاندريا. يتم تشغيل قنوات الوقود من نهاية الكالاندريا إلى الأخرى. كل قناة داخل الكالاندريا لديها اثنين من أنابيب متحدة المركز. الأنبوب الخارجي هو أنبوب الكالاندريا والداخلية هو أنبوب الضغط. الأنبوب الداخلي يحمل الوقود و ضغط الماء الثقيل المبرد. هذا التصميم يسمح للتزود بالوقود أثناء التشغيل.

وعلى النقيض من ذلك، فإن جوهر مفاعل الماء الخفيف رأسيا ويحتوي على تجمعات الوقود العمودية التي هي حزم من أنابيب معدنية مليئة بكريات الوقود. يتم الاحتفاظ جوهر المفاعل في وعاء الاحتواء.

الوقود:

على عكس المفاعلات النووية الأخرى المصممة لاستخدام وقود اليورانيوم المخصب والماء الخفيف كمحرر، تستخدم مفاعلات المياه الثقيلة كاندو أكسيد اليورانيوم الطبيعي غير المخصب كوقود وماء ثقيل كمحرر. المشرف:

المشرف هو المادة الموجودة في المفاعل الأساسي الذي يبطئ النيوترونات المنبعثة من الانشطار بحيث تسبب المزيد من الانشطار والحفاظ على تفاعل السلسلة. مدير المياه في مفاعل الماء الخفيف هو ماء عادي، ولكن مفاعل الماء الثقيل كاندو يستخدم الماء الثقيل أو أكسيد الديوتريوم، الذي يحتوي على صيغة كيميائية من D20. على عكس المياه العادية مع تركيبها الكيميائي المألوف من H20، الماء الثقيل يتضمن ذرات من الديوتيريوم.على عكس الهيدروجين العادي الذي لا يوجد لديه النيوترون والبروتون في شكله الأكثر شيوعا، الديوتريوم له النيوترون في مركزه.

المبرد:

يتم تبريد المبرد من خلال مفاعل نووي لنقل الحرارة بعيدا عنه ومنع الانهيار الذي من شأنه أن يوقف إنتاج الطاقة. كما يعمل مشرف الماء كمبرد أولي في مفاعلات الماء الخفيف. يستخدم مفاعل كاندو إما المبرد المائي الخفيف أو الثقيل.

كيف يعمل مفاعل كاندو لجعل الكهرباء

يتم ضخ المبرد المائي الثقيل من خلال أنابيب مفاعل المفاعل في حلقة مغلقة. تحتوي الأنابيب على حزم وقود لالتقاط الحرارة الناتجة عن الانشطار النووي الذي يحدث في القلب. تمر حلقة تبريد الماء الثقيل عبر مولدات البخار حيث تغلي الحرارة من الماء الثقيل الماء العادي إلى بخار عالي الضغط. يتم توزيع المياه الثقيلة، الآن أكثر برودة، مرة أخرى إلى المفاعل مع استمرار دورة التبريد حلقة مغلقة.

يتم نقل البخار عالي الضغط من مولد البخار خارج مبنى إحتواء المفاعل إلى التوربينات التقليدية. هذه التوربينات تدفع مولدات لإنتاج الكهرباء التي يتم توزيعها بعد ذلك على الشبكة. المفاعل النووي منفصل عن المعدات المستخدمة لإنتاج الكهرباء.

يتم تكثيف البخار الناتج من التوربينات مرة أخرى إلى الماء ويتم ضخه مرة أخرى إلى مولد البخار.