Klávesové zkratky na tomto webu - základní
Přeskočit hlavičku portálu

Kanadský jaderný program - CANDU reaktory 1. část

23. 10. 2016 9:40:21
Těžkovodní reaktory jsou, vedle klasických tlakovodních a rychlých, dalším důležitým zástupcem jaderné energetiky. Hlavní zemí, vyvíjející těžkovodní reaktory je Kanada, která provozuje reaktory CANDU.

CANDU je kanadský jaderný reaktor, využívající ke štěpné řetězové reakci neobohacený přírodní uran. Moderování neutronů je prováděno pomocí těžké vody a z toho plyne i název. CANDU = Canada deuterium uranium. Hlavní výhoda tkví v provozu na bázi přírodního uranu. Obohacování uranu je velmi nákladnou záležitostí, a proto si ji mohou dovolit jen některé země. Obohacování uranu se provádí na obřích centrifugách na principu difuze. V poslední době se v USA vyvíjí nová metoda obohacování, která je založena na principu laseru.

Historie

Vývoj těžkovodních reaktorů byl odstartován již v roce 1945, kdy byl v Kanadě vystavěn první experimentální jaderný reaktor ZEEP. Reaktor ZEEP byl reaktor nulového výkonu, původně byl koncipován k produkci zbraňového plutonia. Další výzkumy byly prováděny na reaktoru NRX. Výzkumný reaktor NRX měl tepelný výkon 47 MW, následoval reaktor NRU o výkonu 95 MW. V roce 1962 byla postavena první demonstrační elektrárna s horizontální reaktorovou nádobou a výkonem 20 MW elektrických. Prvním předchůdcem dnešních reaktorů CANDU byla jaderná elektrárna Douglas Point s elektrickým výkonem 206 MW.

Výstavba reaktorů CANDU započala v roce 1965 projektováním jaderné elektrárny Pickering A. Pickering A byla projektována se čtyřmi reaktory CANDU o jednotkovém výkonu přes 500 MW elektrických. Poslední blok této elektrárny byl dokončen roku 1971.

Technické parametry a hlavní přednosti

Oproti klasickým tlakovodním reaktorům jsou reaktory CANDU koncipovány jako horizontální válce. Geometrie takovýchto reaktorů se ukázala vhodnější pro těžkovodní reaktory, ve kterých probíhá moderace na těžké vodě (D2O). Štěpení probíhá na přírodním uranu. Uranové peletky jsou v reaktoru horizontálně a řídící a regulační tyče vertikálně. Další zvláštností těžkovodních reaktorů je výměna paliva, která probíhá za provozu. Díky výměně paliva za provozu dosahují reaktory CANDU vysokého koeficientu využití, až 93 %, čímž se stávají hospodářsky a ekonomicky velmi atraktivní.

Mezi hlavní nevýhodu reaktorů CANDU patří velká spotřeba těžké vody, která je náročná na výrobu. Jaderná elektrárna o výkonu přibližně 1000 MW potřebuje asi 800 tun těžké vody. Další nevýhodou by mohl být kladný tepelný koeficient reaktivity, který musí být kompenzován jinými absorpčními materiály. Celkový koeficient reaktivity nesmí být v žádném případě kladný, znamenalo by to, že kdyby se elektrárna dostala z kritického stavu (stav, kdy se výkon reaktoru nemění) bez použití regulačních prvků, výkon jaderné elektrárny by pouze rostl.

CANDU reaktory

CANDU reaktory jsou standardizovány v několika výkonových modelech. Nejméně výkonný reaktor má elektrický výkon 300 MW a je určen především pro rozvojové země. Další variantou je reaktor CANDU-600, který má výkon 600–700 MW elektrických. Zatím nejvýkonnější verze je CANDU-950 s elektrickým výkonem 900-1050 MW. Největší rozdíly mezi CANDU-600 a CANDU-950 jsou v bezpečnostních systémech. Při havárii LOCA se automaticky oddělí chladicí smyčky a reaktor je chlazen nouzovým chladicím systémem. Nouzový chladicí systém se stává z vysokotlakých vstřikovacích systémů, nízkotlaké chlazení vodou z bazénů nad reaktorem, chlazení vodou z jímek ochranné obálky.

CANDU 6 reaktor

CANDU 6 je těžkovodní jaderný reaktor generace II, který byl vyvíjen před rokem 1980 a je v provozu i nyní v některých zemích jako je Kanada, Argentina, Jižní Korea, Čína, Rumunsko. Elektrický výkon reaktoru CANDU-6 se pohybuje kolem 720 MW. Hlavní předností tohoto reaktoru je možnost provozovat jej s různým palivem a to s přírodním uranem, obohaceným uranovým palivem, přepracovaným použitým palivem z tlakovodních reaktorů, palivem MOX a thoriem. Palivo reaktoru CANDU 6 je složeno z 37 částí uložených v kruhu, každá tato část obsahuje palivové peletky, které jsou pokryty slitinou Zircaloy 4. Výhodou reaktoru CANDU 6 je možnost výměny paliva za provozu reaktoru. Tato možnost velmi zvýší využitelnost elektrárny.

Závěr

Těžkovodní reaktory se v minulosti osvědčili především v Kanadě, která svými reaktory vyrábí téměř 16,6 % své spotřeby energie. Stala se hlavním vývozcem technologie těžkovodních reaktorů a své reaktory prodává nejvíce do zemí, které si nejsou schopny sami obohacovat palivo. Další článek přinese nové informace, zejména také o československém těžkovodním reaktoru KS-150.

Zdroje: http://www.candu.com/

https://cna.ca

www.atominfo.cz

http://educa.tydensjadrem.cz/

Autor: Pavel Suk | neděle 23.10.2016 9:40 | karma článku: 15.96 | přečteno: 429x

Další články blogera

Pavel Suk

Novovoroněžská II, zážitky z exkurze na elektrárně, pokračování

Pokračování reportáže o Novovoroněžské elektrárně, kde jsem byl v dubni na exkurzi. V následujícím článku se dočtete zejména o výstavbě 7. bloku a komplexnosti systému Multi-D, o výcviku obsluhy a monitoringu životního prostředí

6.5.2017 v 14:12 | Karma článku: 10.91 | Přečteno: 291 | Diskuse

Pavel Suk

Novovoroněžská II, zážitky z exkurze na elektrárně

V dubnu 2017 jsem měl možnost navštívit první komerční jaderný blok generace III+. Jedná se o 6. blok komplexu Novovoroněžská JE (také znám jako 1. blok Novovoroněžské JE-II), kde také probíhá výsvýstavba dalšího bloku VVER-1200.

6.5.2017 v 12:52 | Karma článku: 13.07 | Přečteno: 239 | Diskuse

Pavel Suk

Stuxnet – vir který napadl íránský jaderný program

Bezpečnost jaderných zařízení hraje klíčovou roli v otázce jejich provozu, ne vždy jde však o bezpečnost fyzických systémů, bezpečnost je třeba zajistit také počítačovým systémům, které se mohou stát terčem hackerů.

10.4.2017 v 19:58 | Karma článku: 10.43 | Přečteno: 356 | Diskuse

Pavel Suk

Tchien-wan

Dnešní článek popíše jednu z nejbezpečnějších tlakovodních jaderných elektráren. Jedná se o čínskou Tchien-wan (pchin-jin: Tianwan), která se ve své kategorii pyšní několika nadstandardními bezpečnostními prvky.

9.4.2017 v 9:51 | Karma článku: 9.51 | Přečteno: 203 | Diskuse

Další články z rubriky Věda

Věda potřebuje nejen peníze, ale i efektivní způsob vyhodnocování

Cílem základního výzkumu je poznat něco nového o přírodě, vyřešit určitou záhadu, a to často bez ohledu na bezprostřední využití takových objevů.

27.7.2017 v 9:54 | Karma článku: 5.92 | Přečteno: 111 | Diskuse

Dana Tenzler

Hvězdy, které vyrábí … podmínky pro život. Mira.

Jednou je vidět, pak se schová. Rudý obr Mira vykazuje enormní změny jasnosti. Kromě toho do svého okolí odhazuje chemické prvky, ze kterých by jednou mohl vzniknout život. (délka blogu 5 min.)

27.7.2017 v 8:00 | Karma článku: 14.43 | Přečteno: 237 | Diskuse

Jan Fikáček

Jsme mrchožrouti nekonečna

Nekonečno znamená snad pro všechny lidi tajemno a ztělesnění vědy. Proto možná některé překvapí, že ty nejzásadnější vědecké objevy nemohou vznikat jinak, než že nějaké, do té doby samozřejmé nekonečno, zničí.

25.7.2017 v 9:07 | Karma článku: 20.82 | Přečteno: 375 | Diskuse

Dana Tenzler

Proč se vám spíš vyleje káva bez pěny, než káva s pěnou?

„Nic vás neprobudí po ránu tak, jako čerstvě uvařená káva, kterou vylijete na klávesnici počítače,“ říká jedno ověřené přísloví. Káva s pěnou se nevyleje. Jak vytvořit optimální pěnu do kávy? (délka blogu 6 min.)

24.7.2017 v 8:00 | Karma článku: 18.23 | Přečteno: 426 | Diskuse

Jakub Kouřil

Význam Nesmyslu

Věda narazila na skleněnou zeď. V kvantovém světě se čas rozpouští zároveň do obou směrů. Říkáte si, co je mi po mikrosvětě! Žiji tady v hmatatelném a krásném vesmíru, uchopuji hmotu a krájím ji na kousky...

23.7.2017 v 10:22 | Karma článku: 9.14 | Přečteno: 382 | Diskuse
Počet článků 46 Celková karma 0.00 Průměrná čtenost 463

Jmenuji se Pavel Suk, je mi 23 let, studuji ČVUT, fakultu jadernou a fyzikálně inženýrskou, studijní obor Jaderné inženýrství.



Najdete na iDNES.cz

mobilní verze
© 1999–2017 MAFRA, a. s., a dodavatelé Profimedia, Reuters, ČTK, AP. Jakékoliv užití obsahu včetně převzetí, šíření či dalšího zpřístupňování článků a fotografií je bez souhlasu MAFRA, a. s., zakázáno. Provozovatelem serveru iDNES.cz je MAFRA, a. s., se sídlem
Karla Engliše 519/11, 150 00 Praha 5, IČ: 45313351, zapsaná v obchodním rejstříku vedeném Městským soudem v Praze, oddíl B, vložka 1328. Vydavatelství MAFRA, a. s., je členem koncernu AGROFERT.