Los reactores nucleares

Los diferentes tipos de reactores nucleares: principio de funcionamiento.

Palabras clave: reactor, nuclear, operación, explicación, REP, EPR, ITER, fusión en caliente.

Introducción

La primera generación de reactores incluye reactores desarrollados en los años 50-70, en particular, los del sector de gas natural de uranio y grafito (UNGG) en Francia y el "Magnox" en el Reino Unido.

La segunda generación (años 70-90) ve el despliegue de reactores de agua (el reactores a agua presurizada para Francia y agua hirviendo como en Alemania y Japón) que constituyen hoy más del 85% de la planta de energía nuclear en el mundo, pero también reactores de agua de Diseño ruso (VVER 1000) y reactores canadienses de agua pesada del tipo Candu.

La tercera generación está listo para ser construido, tomando los reactores de segunda generación, ya sea laEPR (Reactor europeo de agua a presión) o el reactor SWR 1000 en modelos de agua hirviendo propuestos por Framatome ANP (subsidiaria de Areva y Siemens), o Reactor AP 1000 diseñado por Westinghouse.

La cuarta generacióncuyas primeras aplicaciones industriales pudieron El horizonte 2040 está en estudio.

1) Reactores de agua a presión (PWR)

Circuito primario: para extraer el calor.

El uranio, ligeramente "enriquecido" en su variedad - o "isótopo" - 235, se envasa en forma de pequeños gránulos. Estos se apilan en vainas metálicas apretadas unidas en ensamblajes. Colocados en un tanque de acero lleno de agua, estos conjuntos forman el corazón del reactor. Son el asiento de la reacción en cadena, lo que los lleva a altas temperaturas. El agua del tanque se calienta al contacto (más de 300 ° C). Se mantiene bajo presión, lo que evita que hierva, y circula en un circuito cerrado llamado circuito primario.

Lea también: Chernobyl: un millón de muertos en años 20?

Circuito secundario: para producir vapor.

El agua en el circuito primario transfiere su calor al agua que circula en otro circuito cerrado: el circuito secundario. Este intercambio de calor se realiza a través de un generador de vapor. En contacto con los tubos atravesados ​​por el agua en el circuito primario, el agua en el circuito secundario a su vez se calienta y se convierte en vapor. Este vapor hace girar la turbina, impulsando el alternador que produce electricidad. Después de pasar a través de la turbina, el vapor se enfría, se transforma nuevamente en agua y se envía nuevamente al generador de vapor para un nuevo ciclo.

Circuito de enfriamiento: para condensar vapor y evacuar calor

Para que el sistema funcione continuamente, debe enfriarse. Este es el propósito de un tercer circuito independiente de los otros dos, el circuito de enfriamiento. Su función es condensar el vapor que sale de la turbina. Para ello, se instala un condensador, un aparato compuesto por miles de tubos en el que circula agua fría tomada de una fuente externa: río o mar.En contacto con estos tubos, el vapor se condensa para transformarse en agua. En cuanto al agua del condensador, se descarga, ligeramente calentada, en la fuente de donde proviene. Si el flujo del río es demasiado bajo, o si queremos limitar su calentamiento, usamos torres de enfriamiento o enfriadores de aire. El agua calentada del condensador, distribuida en la base de la torre, es enfriada por la corriente de aire que se eleva en la torre. La mayor parte de esta agua regresa al condensador, una pequeña parte se evapora en la atmósfera, lo que causa estas plumas blancas características de las centrales nucleares.

Lea también: Encuentro con un genio desconocido: Nikolas Tesla

2) reactor de agua a presión EPR europeo

Este proyecto para un nuevo reactor franco-alemán no presenta ninguna ruptura tecnológica importante con el EPR, solo trae elementos de progreso significativo. Debe cumplir los objetivos de seguridad establecidos por la Autoridad de Seguridad Francesa, el DSIN y la Autoridad de Seguridad Alemana, con su apoyo técnico, el IPSN (Instituto para la Protección y Seguridad Nuclear) y el GRS, su homólogo alemán. . Esta adaptación de las normas de seguridad comunes alienta la aparición de referencias internacionales. El proyecto, para poder cumplir con las especificaciones extendidas a varios electricistas europeos, incorpora tres ambiciones:

- respetar los objetivos de seguridad definidos de manera armonizada a nivel internacional. La seguridad debe mejorarse significativamente desde la etapa de diseño, en particular reduciendo la probabilidad de fusión del núcleo en un factor de 10, limitando las consecuencias radiológicas de los accidentes y simplificando la operación

- mantener la competitividad, en particular aumentando la disponibilidad y la vida útil de los componentes principales

- para reducir las descargas y los desechos producidos durante el funcionamiento normal y buscar una alta capacidad para reciclar el plutonio.

Un poco más pujante (1600 MW) que los reactores de segunda generación (de 900 a 1450 MW) el EPR también se beneficiarán de los últimos avances en investigación de seguridad que reducen el riesgo de que ocurra un accidente grave. Especialmente porque sus sistemas de seguridad serán fortalecidos y el EPR tendrá un gigantesco "cenicero". Este nuevo dispositivo colocado debajo del núcleo del reactor, enfriado por un suministro de agua independiente, evitará que el corio (mezcla de combustible y materiales) se forme durante una hipotética fusión accidental del núcleo de un reactor nuclear. escapar.

Lea también: El costo del kWh eléctrico

El EPR también tendrá un mejor eficiencia de convertir calor en electricidad. Será más económico con una ganancia de aproximadamente 10% sobre el precio de kWh: el uso de un "núcleo 100% MOX" extraerá más energía de la misma cantidad de materiales y reciclará plutonio

3) El reactor de fusión termonuclear ITER

La mezcla combustible de deuterio-tritio se inyecta en una cámara donde, gracias a un sistema de contención, pasa al estado de plasma y quemaduras. Al hacerlo, el reactor produce cenizas (átomos de helio) y energía en forma de partículas rápidas o radiación. La energía producida en forma de partículas y radiación se absorbe en un componente particular, la "primera pared", que, como su nombre indica, es el primer elemento material que se encuentra más allá del plasma. La energía que aparece en forma de energía cinética de los neutrones se convierte, por su parte, en calor en la cubierta tritigénica, un elemento más allá de la primera pared, pero sin embargo dentro de la cámara de vacío. La cámara de vacío es el componente que cierra el espacio donde tiene lugar la reacción de fusión. La primera pared, la cubierta y la cámara de vacío obviamente se enfrían mediante un sistema de extracción de calor. El calor se utiliza para producir vapor y alimentar una turbina convencional y un generador generador.

fuente: Origen: Embajada de Francia en Alemania - 4 páginas - 4/11/2004

Telechargez libre de este informe en formato pdf:
http://www.bulletins-electroniques.com/allemagne/rapports/SMM04_095

Dejar un comentario

Su dirección de correo electrónico no será publicada. Los campos necesarios están marcados con *