-
2011.
-
Nuklearne elektrane su u su{tini termoelektrane u kojima se
toplotna energija
dobija iz fisionih nuklearnih reaktora.
Ulogu kotla u wima ima nuklearni reaktor.
Kao nuklearno gorivo reaktori koriste uranijum koji sadr`i
99,28% izotopa92
U238
0,714% izotopa92
U235
U nuklearnim elektranama koriste se dva tipa nuklearnih
reaktora:
- reaktori sa sporim termi~kim neutronima i
- reaktori sa brzim neutronima ().
238, 235 maseni broj broj protona i neutrona u jezgru;
92 atomski broj broj protona u jezgru.
-
Kada jezgro atoma uranijuma92
U235 pogodi neutron dolazi do nuklearne reakcije
imaju energije oko
5 MeV i brzine
c >20000 km/s
92U235 +
0n1
56Ba134 +
36Kr97 + 2
0n1 + + E
-
92
U235
Sekundarne neutrone treba usporiti tako da im energije budu na
nivou termi~kog
kretawa (0,025 MeV) jer je tada verovatno}a sudara sa
atomima92
U235 oko 1000 puta
ve}a.
moderator usporiva~ neutrona (voda, te{ka voda, grafit,
berilijum, ugqen dioksid).
-
Nuklearni reaktor sa termi~kim neutronima
1 gorivi elementi od prirodnog ili oboga}enog urana;
2 - moderator ili usporiva~ neutrona
3 ulaz rashladne vode ili CO2;
4 izlaz pare ili vrele vode ili CO2;
5 reflektor od materijala sa lakim jezgrima;
6 regulacione {ipke od kadmijuma ili bora koji lako apsorbuju
neutrone
7 reaktorski sud pod pritiskom;
8 oklop od te{kog betona biolo{ki {tit
-
Nuklearni reaktor sa termi~kim neutronima
-
snovni tipovi reaktora sa
termi~kim neutronima
PWR reaktor sa vodom pod pritiskom (Preassure Water
Reactor);
BWR reaktor sa kqu~alom vodom (Boiled Water Reactor);
GCR reaktor hla|en gasom (Gas Cool Reactor).
-
Nuklearne elektrane sa reaktorom BWR tipa
Kontrolni sistem
Reaktor
trubina
kondenztor
pumpa
-
Blok dijagram nuklearne elektrane sa reaktorom BWR tipa
(jednokonturna NE)
-
Nuklearne elektrane sa reaktorom PWR tipa
PWR
.
-
Blok dijagram nuklearne elektrane sa reaktorom PWR tipa
( NE)
-
GCR
-
( )U oplodnim reaktorima se bombardovawem izotopa
92U238 dobija plutonijum
94Pu239, koji se
koristi kao nuklearno gorivo u reaktorima i u vojne svrhe za
nuklearne bombe.
-
Osnovne tehni~ke karakteristike nuklearnih elektrana
ogu graditi na svakom mestu gde ima dovoqno vode za hla|ewe
kondenzatora.
Mogu se graditi blizu velikih potro{a~kih centara, ali ta
rastojawa ne treba da
budu ni previ{e mala zbog mogu}ih havarija.
Ovaj tip elektrane je u energetskom smislu autonoman jer mo`e da
uskladi{ti
gorivo za rad od (23) godine.
Nuklearne elektrane ne trpe velike promene snage. Tehni~ki
minimum im je oko
0,8Pn, te obi~no rade sa konstantnom snagom i pokrivaju bazni
deo dijagrama
potro{we.
Ne zaga|uju okolinu kao termoelektrane, mada u termi~kom smislu
zaga|uju
vodotok vi{e nego termoelektrane.
Problem wihovog uklawawa nakon isteka veka trajawa (3040)
godina, jo{ nije naadekvatan i jeftin na~in re{en.
-
Srednjeradioaktivan otpadNiskoradioaktivan otpad
-
:
-
26. 04. 1986
-
28. 03. 1979.
-
4S Nuklearne elektrane(Super-Safe, Small and Simple)
-
4S Nuklearni reaktor
-
4S Projekti IRIS NuScale
NGNP
PBMR MHR ANTARES
PRISM 4S SSTAR Hyperion
Westinghouse NuScale Westinghouse General
Atomic Areva
General
Electric Toshiba ANL/LLNL/LANL Hyperion
Pebble bed Pool Pool Pool Heat Pipe
(MW) 335 45 250 280 275 311 10 20 27
()
330 300 950 950 950 500 485 564 550
Steam Rankine Steam
Rankine
Steam
Rankine He Brayton
Combined
Cycle Steam Rankine
Steam
Rankine CO2 Brayton TBD
() 6,2 2,7 6,8 8,2 7,5 9,2 3,5 3,2 1,5
() 22,2 14 30 31 25 19,4 24 12 2
UO2 UO2 TRISO UCO TRISO UCO TRISO U-Pu-Zr U-Zr TRU-N UH3
