Ինչպես է Կանադայի CANDU ծանր ջրի միջուկային ռեակտորները
CANDU միջուկային ռեակտորն իր անունն է ստացել, քանի որ այս ծանր ջրի ռեակտորի նախագծումը մշակվել է Կանադայում, այն համարվում է CANADA Deuterium Uranium- ը: Deuterium- ը ծանր ջրի հիմնական տարրն է, իսկ ուրանը `ռեակտորի դասում օգտագործվող վառելիքը:
CANDU ծանր ջրի միջուկային ռեակտորներ ամբողջ աշխարհում
Բոլոր Կանադայի 20 միջուկային ռեակտորները CANDU նախագծի մեջ են: CANDU ռեակտորներով այլ երկրներ ներառում են Արգենտինան, Չինաստանը, Հնդկաստանը, Հարավային Կորեան, Պակիստանը եւ Ռումինիան:
Հնդկաստանը ունի նաեւ 16 «CANDU ածանցյալներ» կամ ընդհանուր ծանր ջրի հսկման ռեակտորներ: 48 CANDU ռեակտորները եւ CANDU ածանցյալները կազմում են ամբողջ աշխարհում ռեակտորների մոտ 11 տոկոսը:
Ենթադրվում է, որ CANDU նախագծի միջոցով օգտագործվող էլեկտրակայանները առաջացնում են ավելի քան 23,000 մեգավատ, միջուկային էներգիայի արտադրության էլեկտրաէներգիայի շուրջ 21 տոկոսը: Մեգավատը ընդհանուր առմամբ բավարար է 750 միջին տան համար:
Ինչպես CANDU ռեակտորները տարբերվում են թեթեւ ջրային ռեակտորներից
Ծանր ջրի միջուկային ռեակտորները եւ թեթեւ ջրային միջուկային ռեակտորները տարբերվում են, թե ինչպես են դրանք ստեղծում եւ կառավարում միջուկային ֆիզիկայի կամ ատոմային պառակտման բարդ ֆիզիկա, որը արտադրում է էներգիա եւ ջերմություն գեներատորներ վարելու համար գոլորշու ստեղծում: ԱՄՆ-ում օգտագործվող միջուկային ռեակտորները բոլորն էլ թեթեւ ջրային նմուշներ են: Մի քանի խոշոր տարբերություններ տարբերվում են թեթեւ ջրային ռեակտորներից եւ CANDU- ի ծանր ջրի մեղմված նախագծերից, որոնք ներառում են հետեւյալ դիզայնի առանձնահատկությունները:
Core: CANDU ռեակտորի միջուկը պահվում է հորիզոնական, գլանաձեւ բաքում, որը կոչվում է կալանդրիա: Վառելիքի ալիքները վազում են կալանդրիայի մեկ ծայրից մյուսը: Կալանդրիայի յուրաքանչյուր ալիքը ունի երկու համակենտրոն խողովակներ: Արտաքին խողովակը կալանդրիայի խողովակը եւ ներքինը ճնշման խողովակն է: Ներքին խողովակը կրում է վառելիքը եւ ճնշումային ծանր ջուրը:
Այս դիզայնը թույլ է տալիս շահագործման ընթացքում լիցքավորումը:
Ի հակադրություն, թեթեւ ջրային ռեակտորի միջուկը ուղղահայաց է եւ պարունակում է վառելիքի ուղղահայաց հավաքվածքներ, որոնք վառելիքի կարկուտներով լցված մետաղական խողովակների փաթեթներ են: Ռեակտորային միջուկը պահվում է խցանման մեջ:
Վառելիք. Ի տարբերություն այլ միջուկային ռեակտորների, որոնք նախագծված են հարստացված ուրանի վառելիքի եւ թեթեւ ջրի համար որպես մոդերատոր, CANDU ծանր ջրի ռեակտորները օգտագործում են ոչ հարուստ, բնական ուրանի օքսիդ, որպես վառելիք եւ ծանր ջուր, որպես մոդերատոր:
Մոդերատոր. Մոդերատորը ռեակտորի միջուկում գտնվող նյութն է, որը դանդաղեցնում է նյարդերը, որոնք բաժանվում են ֆիզիոթերապից, ինչը հանգեցնում է ավելի շատ թրթռանքի եւ շղթայի ռեակցիայի: Թույլ ջրային ռեակտորների մոդերատորը սովորական ջուր է, սակայն CANDU ծանր ջրի ռեակտորը օգտագործում է ծանր ջուր կամ դուտերիումի օքսիդ, որն ունի D20 քիմիական բանաձեւ:
Ի տարբերություն սովորական ջրի, H20- ի իր ծանոթ քիմիական բաղադրությամբ, ծանր ջուրը ներառում է դումերիումի երկու ատոմներ: Ի տարբերություն սովորական ջրածնի, որն ունի ամենատարածված ձեւով նեյտրոնային եւ պրոտոն չունեցող դեուտերիում ունի իր նեյտրոնը կենտրոնում:
Սառեցնողը. Սառեցնողը շրջանառվում է միջուկային ռեակտորային միջուկով, ջերմության փոխանցումը դրանով եւ կանխում է էներգիայի արտադրությունը դադարեցնելու հույսը: Ջրի մոդերատորը գործում է որպես առաջնային հովացման համակարգ, թեթեւ ջրի ռեակտորներում:
CANDU ռեակտորը օգտագործում է թե թեթեւ թե ծանր ջրի հովացման համակարգ:
Ինչպես CANDU Reactor աշխատում է էլեկտրաէներգիա արտադրելու համար
Ծանր ջրի հովացման համակարգը պոմպացված է ռեակտորի միջուկի խողովակներով փակ փակագծով: Խողովակները պարունակում են վառելիքի փաթեթներ, որոնք վերցնում են միջուկում տեղակայված միջուկային ճառագայթներից ստացված ջերմությունը: Ծանր ջրի հովացման հանգույցը անցնում է գոլորշու գեներատորներից, որտեղ ծանր ջրի ջերմաստիճանը սովորական ջուրը եռացնում է բարձր ճնշման գոլորշի: Ծանր ջուրը, որն այժմ սառն է, շրջանառվում է ռեակտորի մեջ, քանի որ շարունակվում է փակ հանգույցի սառեցման ցիկլը:
Գոլորշի գեներատորի բարձր ճնշման գոլորշին խողովակաշարով է ռեակտորի զսպման շենքից դուրս, պայմանական տուրբինների համար: Այս տուրբինները շարժվում են գեներատորներ արտադրելու էլեկտրաէներգիա, որը բաժանվում է ցանցին: Միջուկային ռեակտորը առանձին է էլեկտրաէներգիայի արտադրության համար օգտագործվող սարքավորումներից:
Տուրբիններից դուրս եկող շոգը խտացրեց ջրի մեջ եւ վերածվում է գոլորշու գեներատորի: