Upload
osmond
View
37
Download
2
Embed Size (px)
DESCRIPTION
Fisszió alapú energiatermelés. Negyedik generációs atomreaktorok fejlesztési irányai. Kaprielian Viken Márk Vincze István. Budapesti Műszaki és Gazdaságtudomány Egyetem Fizikai kémiai és Anyagtudományi Tanszék. Vázlat. Atommaghasadás Energiatermelés Atomreaktorok Reaktornemzedékek - PowerPoint PPT Presentation
Citation preview
Fisszió alapú energiatermelés. Negyedik generációs
atomreaktorok fejlesztési irányai
Kaprielian Viken MárkVincze István
Budapesti Műszaki és Gazdaságtudomány EgyetemFizikai kémiai és Anyagtudományi Tanszék
2
Vázlat
• Atommaghasadás• Energiatermelés• Atomreaktorok• Reaktornemzedékek• Negyedik generációs reaktorok• Összefoglalás
2014.04.22.
3
Atommaghasadás
• Nehéz atommagok transzmutációja• Formái• Spontán• Ritka, kis valószínűség• Aktinoidák
• Neutronindukált
2014.04.22.Fizika II.; Kovács Endre, Paripás Béla (2011)
Nuclear Engineering International, 2007 4
Energiatermelés• Uránérc bányászata: Megfelelő kezelés
Fűtőelem• 20ezer tonna 1% U-235 ércből kb. 25 tonna fűtőelem
• Fűtőelem: nukleáris reakció hőenergia gőzturbina
2014.04.22.
5
Atomreaktor
2014.04.22. http://en.wikipedia.org/wiki/Generation_IV_reactor
PWR(nyomottvize
s)
BWR(forralóvizes)
http://www.ne.anl.gov/images/activ/programs/geniv/picture1.jpg 6
Reaktornemzedékek
2014.04.22.
• 2000: Gen-IV projekt bejelentése, nemzedékek felosztása
7
Negyedik generációs reaktorok
• Várhatóan 2030 után megfelelő technológiai érettség • Összesen hat nukleáris rendszert céloztak meg• Fenntarthatóság, gazdasági
versenyképesség, hosszúéletű radioaktív hulladék csökkentése, biztonság
2014.04.22.
8
Negyedik generációs reaktorok
• Termikus reaktorok• VHTR ( Very High Temperature Reactor)• MSR (Molten-salt reactor)• SCWR (Supercritical water reactor)
• Gyors reaktorok• GFR ( Gas-cooled fast reactor)• SFR (Sodium-cooled fast reactor)• LFR (lead-cooled fast reactor)
2014.04.22.
9
Termikus reaktorok I.
• Termikus neutronokkal működnek• Magas hőmérsékletű reaktor (Very-high
temperature reactor, VHTR) • He hűtőközeg, grafit moderátor• Mag: prizmatikus vagy kavicságyas• 1000 °C-os kimenő hőmérséklet• Hidrogéngyártás iodén-kén termokémiai folyamaton át• Pl. Kínában
2014.04.22.
http://en.wikipedia.org/wiki/Generation_IV_reactor 102014.04.22.
Termikus reaktorok II.
11
• Olvadék só reaktorok ( Molten Salt Reactor, MSR)• Elsődleges hűtőközeg, akár az üzemanyag is
olvadéksókeverék; fluoridok• Kis gőztenziójú fluoridok berendezést kisebb
nyomás terheli• Freeze Plug eljárás: vésztartályok, nincs
grafitmoderátor, szubkritikus állapot
2014.04.22.
Termikus reaktorok III.
http://en.wikipedia.org/wiki/Generation_IV_reactor 12
Termikus reaktorok IV.
2014.04.22.
13
Gyors reaktorok
• Nincs moderátor, fisszióból száramazó neutron közvetlenül felhasználódik• Aktinidák elégetése vagy fissziója,
elhasználódott üzemanyag aktinidataralom csökken• Sőt több üzemanyag előállításra, mint amennyi
felhasználódik• Zárt üzemanyagciklus
2014.04.22.
14
Gyors reaktorok II.
• Gáz hűtéses reaktor (Gas-Cooled Fast Reactor, GFR)• He hűtés, 850 °C kimenő hőmérséklet, hatékony urán
felhasználás, aktinida kezelés• Bryton-ciklus• Többféle üzemanyagforma: kompozit kerámia,
aktinidákból fejlett üzemanyag részecskék vagy kerámia védőburkolat részecskék.
• Mag: tű – vagy lapokból összeszerelt mag, vagy prizmatikus mag
• Tórium: gyors neutronokat elnyeli, üzemanyagtermelés évekig ugyanazzal a töltettel 2014.04.2
2.
http://en.wikipedia.org/wiki/Generation_IV_reactor 15
Gyors reaktorok III.
2014.04.22.
16
Negyedik generációs reaktorok
• Előnyök:• Ezer évig radioaktív hulladék, csak párszáz évig az • 100-300-szor több fajlagos energiahozam • Hulladékfelhasználás elektromos áram előállításában• Biztonságosabb működés
• Hátrány:• Kevésbé ismert technikák• BALESET SFR-nél
2014.04.22.
Köszönjük a figyelmet!
Kaprielian Viken MárkVincze István
Felhasznált irodalom
Gadó, J.; A maghasadásra alapuló energiatermelés kilátásai, 1-8.
Lake, J. A.; The 4th generation of nuclear power. Progr. in Nucl. En. 40, 301–307 (2002).
Ragheb, M.; Fourth generation reactor concepts. (2014)Gadó, J.; A maghasadáson alapuló energiatermelés jövője.
31–35