Azərbaycanca
Беларускі
Dansk
Deutsch
Española
Français
Indonesia
Italiana
日本語
Қазақ
Lietuvos
Nederlands
Português
Русский
සිංහල
แบบไทย
Türkçe
Українська
中國人
United State
Afrikaans
Канальний ядерний реактор — це спеціальна конструкція ядерного реактора, в якій тепловидільні елементи розташовані не в загальному великому герметичному корпусі реактора, а окремо у стійких до тиску трубах. Теплоносій тече через напірні трубки. Однак теплоносій не є водночас сповільнювачем, а сповільнювач (у твердій або рідкої формі) оточує напірні трубки зовні. Канальні реактори для використання в атомних електростанціях можуть працювати за принципом киплячого реактора, де пара для турбіни виробляється безпосередньо в напірних трубках, тобто в активній зоні реактора, або за принципом водно-водяного ядерного реактора з парогенератором і окремим водно-паровим циклом.
Найвідомішими типами канальних реакторів для атомних електростанцій є російський реактор РБМК і канадський реактор CANDU. У реакторі РБМК легка вода використовується як теплоносій, а графіт як сповільнювач. У реакторі CANDU важка вода служить і як сповільнювач, і як теплоносій. Однак контур охолодження знаходиться під високим тиском і відокремлений від бака сповільнювача. Менш відомим є [ru], наступник РБМК з покращеними функціями безпеки. Інший тип був випробуваний на німецькій Нідерайхбахській АЕС. Тут теплоносієм служив газоподібний вуглекислий газ (CO2), а сповільнювачем — важка вода.
Військові реактори АДЕ, які використовувалися в Радянському Союзі для виробництва збройового плутонію, також були канальними водно-водяними реакторами.
Паливні елементи
Тепловидільні збірки у канальному реакторі є пучками паралельних тепловидільних елементів. Однак за формою трубки поперечний переріз тепловидільної збірки є круглим. Конструктивні особливості тепловидільної збірки CANDU обумовлені тим, що вона використовується не у вертикальному, а в горизонтальному положенні.
Переваги
Канальні реактори мають ряд технічних та економічних переваг:
- Окремі напірні трубки легше виготовити, ніж великий корпус корпусного реактора, призначений для роботи під тиском.
- Реактори можна будувати легше з різними розмірами виходу, оскільки кількість труб (і, отже, вихід) можна адаптувати до відповідних потреб без великих технічних зусиль.
- Окремі тепловидільні елементи можна змінювати під час поточної роботи (генерування електроенергії). Регулярні, більш тривалі простої для заміни палива, звичайні для водно-водяного реактора і киплячого реактора, усуваються. Тому реактор не потрібно завантажувати великим надлишком палива; це покращує захист від інцидентів критичності.
- Потужність реактора можна встановити на різні значення, вмикаючи або вимикаючи групи напірних трубок (у випадку РБМК і МКЕР також окремі напірні трубки).
Недоліки та ризики
Недоліками з точки зору безпеки є:
- Робочі параметри повинні бути зчитані та перевірені для сотень напірних трубок. Тому контроль і моніторинг реактора є більш складним і схильним до відмови. Це має бути компенсовано відповідними зусиллями в технології керування.
- У разі [en], сповільнювач не виходить з ладу автоматично, тому реактивність не обов'язково зменшується. У випадку використангня легкої води в якості теплоносія, як і у випадку з РБМК, вона навіть збільшується, оскільки нейтронопоглинальний ефект теплоносія відсутній; тому коефіцієнт втрати охолоджуючої рідини є позитивним. Це може викликати швидке підвищення продуктивності. У аварії на Чорнобильській АЕС ця властивість реактора РБМК значною мірою сприяла швидкому виникненню надкритичності із займанням графіту та подальшими катастрофічними наслідками.
- Постійне фреттингове зношування збірок у процесі термічної та накопиченої іонізаційної деформації, що не несе експлуатаційної небезпеки саме по собі, але допускає пошкодження збірок при попаданні в теплообмінне середовище великодисперсної фракції (внаслідок чого виникають можливість розгерметизації ТВЕЛів, вилучення значно пошкоджених збірок).
Ризик розповсюдження ядерної зброї
Можливість заміни окремих паливних елементів під час поточної енергетичної експлуатації дозволяє отримувати збройовий плутоній одночасно з виробництвом електроенергії. Тому експорт таких реакторів становить більший ризик з точки зору [en], ніж корпусних реакторів, які доводиться зупиняти та відкривати в цілому для кожної зміни палива.
Примітки
- Дітер Смідт: Технологія реактора. Том 2, G. Braun, Karlsruhe 1971, , с. 142—143.
- Сухих, А.В.; Сагалов, С.С.; Павлов, С.В. (2016). (PDF). Димитровград: АО «ГНЦ НИИАР». Архів оригіналу (PDF) за 21 жовтня 2020. Процитовано 9 травня 2022.
Джерела
- W. Koelzer: Lexikon zur Kernenergie. [ 3 березня 2022 у Wayback Machine.] (PDF; 22 MB) Karlsruher Institut für Technologie, 2013.
- K. H. Grote, J. Feldhusen (Hrsg.): Dubbel — Taschenbuch für den Maschinenbau. 23. Auflage. Springer, 2011, .
Вікіпедія, Українська, Україна, книга, книги, бібліотека, стаття, читати, завантажити, безкоштовно, безкоштовно завантажити, mp3, відео, mp4, 3gp, jpg, jpeg, gif, png, малюнок, музика, пісня, фільм, книга, гра, ігри, мобільний, телефон, android, ios, apple, мобільний телефон, samsung, iphone, xiomi, xiaomi, redmi, honor, oppo, nokia, sonya, mi, ПК, web, Інтернет
Kanalnij yadernij reaktor ce specialna konstrukciya yadernogo reaktora v yakij teplovidilni elementi roztashovani ne v zagalnomu velikomu germetichnomu korpusi reaktora a okremo u stijkih do tisku trubah Teplonosij teche cherez napirni trubki Odnak teplonosij ne ye vodnochas spovilnyuvachem a spovilnyuvach u tverdij abo ridkoyi formi otochuye napirni trubki zovni Kanalni reaktori dlya vikoristannya v atomnih elektrostanciyah mozhut pracyuvati za principom kiplyachogo reaktora de para dlya turbini viroblyayetsya bezposeredno v napirnih trubkah tobto v aktivnij zoni reaktora abo za principom vodno vodyanogo yadernogo reaktora z parogeneratorom i okremim vodno parovim ciklom Palivni zbirki kanalnogo reaktora CANDU Najvidomishimi tipami kanalnih reaktoriv dlya atomnih elektrostancij ye rosijskij reaktor RBMK i kanadskij reaktor CANDU U reaktori RBMK legka voda vikoristovuyetsya yak teplonosij a grafit yak spovilnyuvach U reaktori CANDU vazhka voda sluzhit i yak spovilnyuvach i yak teplonosij Odnak kontur oholodzhennya znahoditsya pid visokim tiskom i vidokremlenij vid baka spovilnyuvacha Mensh vidomim ye ru nastupnik RBMK z pokrashenimi funkciyami bezpeki Inshij tip buv viprobuvanij na nimeckij Niderajhbahskij AES Tut teplonosiyem sluzhiv gazopodibnij vuglekislij gaz CO2 a spovilnyuvachem vazhka voda Vijskovi reaktori ADE yaki vikoristovuvalisya v Radyanskomu Soyuzi dlya virobnictva zbrojovogo plutoniyu takozh buli kanalnimi vodno vodyanimi reaktorami Palivni elementiTeplovidilni zbirki u kanalnomu reaktori ye puchkami paralelnih teplovidilnih elementiv Odnak za formoyu trubki poperechnij pereriz teplovidilnoyi zbirki ye kruglim Konstruktivni osoblivosti teplovidilnoyi zbirki CANDU obumovleni tim sho vona vikoristovuyetsya ne u vertikalnomu a v gorizontalnomu polozhenni PerevagiKanalni reaktori mayut ryad tehnichnih ta ekonomichnih perevag Okremi napirni trubki legshe vigotoviti nizh velikij korpus korpusnogo reaktora priznachenij dlya roboti pid tiskom Reaktori mozhna buduvati legshe z riznimi rozmirami vihodu oskilki kilkist trub i otzhe vihid mozhna adaptuvati do vidpovidnih potreb bez velikih tehnichnih zusil Okremi teplovidilni elementi mozhna zminyuvati pid chas potochnoyi roboti generuvannya elektroenergiyi Regulyarni bilsh trivali prostoyi dlya zamini paliva zvichajni dlya vodno vodyanogo reaktora i kiplyachogo reaktora usuvayutsya Tomu reaktor ne potribno zavantazhuvati velikim nadlishkom paliva ce pokrashuye zahist vid incidentiv kritichnosti Potuzhnist reaktora mozhna vstanoviti na rizni znachennya vmikayuchi abo vimikayuchi grupi napirnih trubok u vipadku RBMK i MKER takozh okremi napirni trubki Nedoliki ta rizikiNedolikami z tochki zoru bezpeki ye Robochi parametri povinni buti zchitani ta perevireni dlya soten napirnih trubok Tomu kontrol i monitoring reaktora ye bilsh skladnim i shilnim do vidmovi Ce maye buti kompensovano vidpovidnimi zusillyami v tehnologiyi keruvannya U razi en spovilnyuvach ne vihodit z ladu avtomatichno tomu reaktivnist ne obov yazkovo zmenshuyetsya U vipadku vikoristangnya legkoyi vodi v yakosti teplonosiya yak i u vipadku z RBMK vona navit zbilshuyetsya oskilki nejtronopoglinalnij efekt teplonosiya vidsutnij tomu koeficiyent vtrati oholodzhuyuchoyi ridini ye pozitivnim Ce mozhe viklikati shvidke pidvishennya produktivnosti U avariyi na Chornobilskij AES cya vlastivist reaktora RBMK znachnoyu miroyu spriyala shvidkomu viniknennyu nadkritichnosti iz zajmannyam grafitu ta podalshimi katastrofichnimi naslidkami Postijne frettingove znoshuvannya zbirok u procesi termichnoyi ta nakopichenoyi ionizacijnoyi deformaciyi sho ne nese ekspluatacijnoyi nebezpeki same po sobi ale dopuskaye poshkodzhennya zbirok pri popadanni v teploobminne seredovishe velikodispersnoyi frakciyi vnaslidok chogo vinikayut mozhlivist rozgermetizaciyi TVELiv viluchennya znachno poshkodzhenih zbirok Rizik rozpovsyudzhennya yadernoyi zbroyiMozhlivist zamini okremih palivnih elementiv pid chas potochnoyi energetichnoyi ekspluataciyi dozvolyaye otrimuvati zbrojovij plutonij odnochasno z virobnictvom elektroenergiyi Tomu eksport takih reaktoriv stanovit bilshij rizik z tochki zoru en nizh korpusnih reaktoriv yaki dovoditsya zupinyati ta vidkrivati v cilomu dlya kozhnoyi zmini paliva PrimitkiDiter Smidt Tehnologiya reaktora Tom 2 G Braun Karlsruhe 1971 ISBN 3 7650 2004 4 s 142 143 Suhih A V Sagalov S S Pavlov S V 2016 PDF Dimitrovgrad AO GNC NIIAR Arhiv originalu PDF za 21 zhovtnya 2020 Procitovano 9 travnya 2022 DzherelaW Koelzer Lexikon zur Kernenergie 3 bereznya 2022 u Wayback Machine PDF 22 MB Karlsruher Institut fur Technologie 2013 K H Grote J Feldhusen Hrsg Dubbel Taschenbuch fur den Maschinenbau 23 Auflage Springer 2011 ISBN 978 3 642 17305 9