Klávesové zkratky na tomto webu - základní
Přeskočit hlavičku portálu

Kanadský jaderný program - CANDU reaktory 2. část

23. 10. 2016 20:36:42
V minulém článku jsem uvedl historii a hlavní představitele těžkovodních reaktorů se zaměřením na CANDU reaktory, v dnešním článku jsou zmíněny především modely generace III+ a také historie československého těžkovodního výzkumu.

ACR-1000

ACR-1000 je pokročilý CANDU reaktor generace III+ o elektrickém výkonu 1200 MW. ACR-1000 má za úkol představit velkou možnost variace CANDU reaktorů. Moderace probíhá pomocí těžké vody, ale chladivem je klasická lehká voda. Znalosti a zkušenosti s ACR-1000 se později uplatnily při vývoji reaktoru EC6 (Enhanced CANDU 6). Hlavním rozdílem oproti klasickým CANDU reaktorům, které využívají přírodní uran, je obohacení paliva reaktoru ACR-1000 na 2,5 %.

EC6

Na základech reaktoru CANDU-600, nebo také CANDU 6 vznikl reaktor III+ generace EC6. Oproti reaktoru CANDU-600 má EC6 4 smyčky s parogenerátory a hlavními cirkulačními čerpadly. Tepelný výkon reaktoru je 2084 MW, je moderován a chlazen těžkou vodou, obsahuje 380 palivových článků. Obohacení paliva je 0,71 %, což odpovídá přírodnímu uranu. V primárním okruhu je tlak 9,89 MPa (pro srovnání jaderná elektrárna Temelín dosahuje až 16 MPa v primárním okruhu), reaktor ohřívá vodu z 265 °C na 310 °C. Čerpadla, stejně jako parogenerátory jsou postaveny vertikálně, každé čerpadlo má výkon 6,7 MW a dokáže přečerpat až 2228 l těžké vody za sekundu. Trubičky v parogenerátorech jsou ze slitiny Incoloy-800 a mají průměr 15,9 mm. EC6 by měl dosahovat vyhořívání paliva 75 GWd na tunu paliva.

Bezpečnostní prvky reaktoru EC 6 lze rozdělit do několika částí. Jedná o prvky bezpečnosti nouzového odstavení reaktoru, nouzové chlazení reaktoru, fyzické bariéry – kontejnment a nouzový odvod tepla. Bezpečnostní prvky obsahují také seismické senzory, které automaticky odstaví jaderný reaktor při určitém stupni seismické aktivity. Systémy pro rychlé odstavení reaktoru jsou dvojího druhu, jsou kompletně fyzicky odděleny od ostatních systémů. První systém odstavení reaktoru je mechanický systém založený na gravitačním pádu nouzových absorpčních tyčí do aktivní zóny. Druhý systém odstavení reaktoru je založen na vstřikování vysoce koncentrovaného nitridu gadolinia do moderátoru, který zvyšuje pravděpodobnost, že se neutron zachytí v roztoku moderátoru a gadolinia a nezpůsobí štěpení paliva. Při vysoké koncentraci této látky je štěpení paliva omezeno na minimum a reaktor je bezpečně odstaven.

V souvislosti s těžkovodními reaktory je třeba zmínit i indický jaderný program reaktorů PHWR. Mezi indické reaktory PHWR patří například jaderná elektrárna Kaiga se čtyřmi bloky, Karkapar se dvěma bloky, Kalpakkam se třemi bloky, Narora se dvěma bloky, Rajastán se šesti bloky a Tarapur se čtyřmi bloky. Indické těžkovodní reaktory jsou často označovány jako CANDU-derivates. Indie svůj těžkovodní program staví již od základů. Modely s nejnižším výkonem mají pouhých 220 MWe, jedná se například o 2 bloky jaderné elektrárny Tarapur. Další výkonové verze jsou 220 MWe, 540 MWe a dnes nejnovější 700 MWe. V budoucnu se Indie velmi spoléhá na bloky PHWR-700, nedávno byla schválena výstavba dalších 10 bloků PHWR-700. PHWR-700 má elektrický výkon 700 MW, s termickou účinností elektrárny 29 %, což je o trochu méně, než mají tlakovodní reaktory, které se dnes pohybují kolem 35 %. Dalším nedostatkem je plánovaná životnost reaktorové nádoby, která je pouhých 40 let, oproti tlakovodním reaktorům, které se dnes plánují na 60 let provozu.

Závěr

Těžkovodní reaktory jsou velmi zajímavé pro rozvojové země, nebo země, které si neobohacují samy palivo. Prakticky jedinou zemí, které se podařilo vyřešit všechny technologické problémy těžkovodních reaktorů je Kanada, která se tak stala hlavním dodavatelem této technologie. Těžkovodní reaktory využívají krom Kanady také Indie, Pákistán, Jižní Korea, Argentina, Rumunsko, Turecko a Portugalsko. Co se týče Argentiny a Rumunska, spolupracují s Čínou, která provozuje dva reaktory CANDU-6 a Čína má v plánu pomáhat při výstavbě v Rumunsku a Argentině. V Kanadě je nyní celkem 19 energetických jaderných reaktorů v provozu, v budoucnu Kanada plánuje dostavbu nových bloků, které by nemusely být typu CANDU, mezi vybíranými jsou především tlakovodní reaktory AP1000, Atmea1, či EPR. Argentina provozuje jeden CANDU 6 reaktor, Čína má 2 CANDU 6 reaktory, Indie celkem 16 CANDU reaktorů, Pákistán jeden, Rumunsko dva a Jižní Korea celkem 4 CANDU reaktory.

Kanada se během minulých let stala absolutní jedničkou v technologii těžkovodních jaderných reaktorů. Ty pro českou republiku nejsou až tak perspektivní z důvodu využití těžké vody jako moderátoru. Ta je velmi náročná na výrobu a proto by se ekonomicky nevyplatil provoz reaktoru v našich podmínkách. V minulosti v Kanadě existoval závod na výrobu těžké vody v sousedství JE Bruce, tam se část vyrobené energie spotřebovávala na výrobu těžké vody.

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

https://cna.ca

www.atominfo.cz

http://educa.tydensjadrem.cz/

Autor: Pavel Suk | neděle 23.10.2016 20:36 | karma článku: 13.50 | přečteno: 370x

Další články blogera

Pavel Suk

Mochovce – jaderná elektrárna, nebo past na peníze

Dnešní článek bude věnován slovenské jaderné elektrárně Mochovce, která je ve výstavbě již od roku 1981. Podle plánů měly být v komplexu 4 jaderné reaktory VVER-440 ale během let došlo k událostem, které vedly ke zpoždění výstavby

18.10.2017 v 20:02 | Karma článku: 9.76 | Přečteno: 352 | Diskuse

Pavel Suk

Zážitky z exkurze do Spojeného ústavu jaderných výzkumů část III

V minulém díle byla představena Frankova laboratoř neutronové fyziky, v následujícím bude shrnuto využití reaktoru IBR-2. Dále pak poslední laboratoře z exkurze v SUJV jako laboratoř jaderných, zabývající se projektem Gigatone

5.10.2017 v 18:56 | Karma článku: 7.30 | Přečteno: 131 | Diskuse

Pavel Suk

Zážitky z exkurze do Spojeného ústavu jaderných výzkumů část II

V minulém článku jste se dozvěděli o Spojeném ústavu jaderných výzkumů v Dubně, zejména o laboratoři pro studium vysokých energií. Následující je zaměřen na laboratoře jaderných reakcí a neutronové fyziky s reaktorem IBR-2

5.10.2017 v 15:58 | Karma článku: 9.43 | Přečteno: 182 | Diskuse

Pavel Suk

Zážitky z exkurze do Spojeného ústavu jaderných výzkumů část I

Většina čtenářů zajímajících se o fyziku elementárních částic jistě zná vědecký komplex CERN. Málokdo ale ví, že přibližně 100 km severně od Moskvy jsou vystavěny vědeckovýzkumné laboratoře.zabývající se podobnými problémy

4.10.2017 v 20:51 | Karma článku: 10.98 | Přečteno: 229 | Diskuse

Další články z rubriky Věda

Jakub Tenčl

Jak myšlenky ovlivňují tělo?

Otázka, která se může zdát jasná, avšak jaké jsou konkrétní chemické procesy vyvolané myšlenkou? Pokud je pravda, že myšlenka má moc ovlivnit systém chemické přeměny, pak další otázkou je...

21.11.2017 v 18:13 | Karma článku: 11.28 | Přečteno: 232 |

Michal Češek

Onemocnění, které mladé kulturistce obrátilo život naruby

Příběh Zoey Wright z britského Cornwallu může být velkou inspirací pro mnohé z těch, které postihla vážná nemoc, ale také pro ty, kteří se zajímají o oblast fitness a kulturistiky.

20.11.2017 v 20:32 | Karma článku: 14.09 | Přečteno: 955 | Diskuse

Dana Tenzler

Jak vznikl vesmír? A co bylo předtím?

Co způsobilo vznik vesmíru? Mohl vzniknout náhodně nebo je dílem božím? Na obě otázky umí dnes fyzika dát komplikovanou a zatím samozřejmě neověřenou odpověď.

20.11.2017 v 8:00 | Karma článku: 24.03 | Přečteno: 808 | Diskuse

Dana Tenzler

Tajemství alchymistů – jak vzniká zlato (vesmírná alchymie 6/6)

Poslední nahlédnutí do tyglíku, ve kterém se vaří přísady pro celý vesmír. Vznik těžkých prvků – mezi nimi i zlata nebo uranu – nebyl žádnou náhodou. (délka blogu 8 min.)

16.11.2017 v 8:00 | Karma článku: 22.04 | Přečteno: 486 | Diskuse

Jan Švadlenka

Polemika s panem Kapolkou o evoluci aneb ukázka dezinformace - část III.

V tomto článku hodlám ukončit svou polemiku s panem Kapolkou. Uvedu argumenty svědčící pro evoluci a v závěru vysvětlím, v čem spočívá ona dezinformace, která se prolínala všemi jeho články.

16.11.2017 v 0:07 | Karma článku: 18.31 | Přečteno: 476 | Diskuse
Počet článků 52 Celková karma 9.37 Průměrná čtenost 472

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.