Uluslararası Reaktör Yenilikçi ve Güvenli - International Reactor Innovative and Secure

Uluslararası Reaktör Yenilikçi ve Güvenli (IRIS) bir IV.Nesil reaktör uluslararası şirketler, laboratuvarlar ve üniversitelerden oluşan bir ekip tarafından yapılan ve Westinghouse. IRIS'in yeni pazarlar açması umulmaktadır. nükleer güç ve bir köprü yap Nesil III reaktör -e IV.Nesil reaktör teknoloji. Tasarım henüz reaktör güç çıkışına özgü değil. Özellikle, 335 MW'lık bir çıkış önerildi, ancak 100 MW'lık bir ünite kadar düşük olacak şekilde ince ayar yapılabilir.^[1]

IRIS, daha küçük ölçekli bir tasarımdır. Basınçlı su reaktörü Entegre bir reaktör soğutma sistemi düzenine sahip (PWR), yani buhar jeneratörleri, basınçlandırıcı, kontrol çubuğu tahrik mekanizmaları ve reaktör soğutma sıvısı pompalarının tümü, reaktör basınç kabı içinde yer alır. Bu, daha düşük bir güç oranına rağmen sıradan bir PWR'den daha büyük bir basınç kabına sahip olmasına neden olur, boyut, bir ABWR.

Bu tasarım hedeflerinin çoğu, tasarımın hedefleriyle örtüşmektedir. GNEP Bush yönetimi tarafından başlatılan program. Büyük uluslararası kabul ile IRIS, kullanıcı ülkeler için bir tesis türü sağlayarak GNEP'in çok büyük bir parçası olabilir.

Katkıda bulunanlar

Proje, dünya çapında bir dizi kuruluşun çalışmalarını içermektedir, bu, katkıda bulunanların bir listesi:

Reaktör Soğutucu Sistemi

IRIS basınçlı kap ve içindeki sistemler

Soğutma sıvısı sistemi bir basınçlandırıcıdan oluşur, Buhar jeneratörleri ve reaktör soğutma pompaları (RCP'ler). Bunların hepsi reaktörün içinde basınçlı kap, birincil soğutma sistemini oluşturan çok küçük, kısa bir döngü oluşturarak, bileşenlerin göreceli konumları için sağdaki şekle bakın.

Basınçlandırıcı

Sıradan PWR'lerin aksine, basınçlandırıcı ayrı bir kapta bulunmaz ve birincil tarafa bağlanmaz, bunun yerine basınçlı kabın kendisinin tepesidir. Su hattı önceden belirlenmiş bir değerde olacaktır ve ardından basınç ve su seviyesini kontrol etmek için basınçlandırıcı içindeki spreyler ve kazanlar kullanılabilir. Bunun benzersiz yönü, basınçlandırıcının mevcut tesislerden çok daha büyük hacimli olmasıdır, bu da kaza durumlarında basıncı sabit tutmaya yardımcı olur.

Buhar jeneratörü

Sekonderden gelen su (buhara dönüştürülen ve türbinde kullanılan su) buhar jeneratörlerinin dibine girer ve bir helezoni üste bobin. Buhar üreteçleri tek geçişlidir ve ikincil yan borulardaki basınç daha yüksektir (borularda kaynama olmaz). İkincil yan suyun, buhar üretme borusunun ucunda yanıp sönmesine ve buhar borusundan dışarı çıkmasına izin verilir. Sekiz buhar jeneratörü, sekiz buhar borusu ve besleme suyu borusu vardır.

Reaktör Soğutucu Pompaları (RCP)

RCP'leri geminin içine koyma kararı oldukça radikal bir yenilikti. Tipik bir PWR'nin 2 veya 4'ünün aksine sekiz ayrı RCP'nin varlığıyla, bir pompa söndüğünde, bu pompa kapatılabilir ve izole edilebilir, bir sonraki kesintiye kadar üzerinde çalışılamaz.

Çekirdek

Geçmişte IRIS için daha yüksek zenginleştirmeler kullanılması önerilmişti, bu da daha uzun bir döngü ömrü sağlıyordu, ancak tasarım şimdi% 4,95 oranında zenginleştirilmiş Uranyum mevcut bitkilerde kullanılanla aynıdır. Yakıt 3 ila 3,5 yıllık bir ömür için tasarlanmıştır ve çekirdeğin yarısı kesintilerde yeniden doldurulacaktır. Bu daha uzun ömür, nispeten düşük bir güç santrali çalıştıran çok büyük bir çekirdeğe sahip olarak elde edilir.

Reaktivite neredeyse tamamen kontrol çubukları ve yanabilir zehirlerle kontrol edilir. Bu, ihtiyacı ortadan kaldırır Bor bitki kimyası için bir artı olan birincil suda.

Muhafaza

IRIS'in muhafazası küreseldir ve yaklaşık 22-27 metre genişliğe ayarlanmıştır. Bu, tipik bir 600 MW PWR için 58 metre yükseklik ve 40 metre çap ile karşılaştırılır. Ek olarak, muhafazanın üçte ikisi yeraltında olacak ve zaten çok küçük ayak izine ek olarak daha düşük bir profil sağlayacak. Muhafaza tipik bitkilerden daha küçük olsa da, daha yüksek bir maksimum basınç için derecelendirilerek maliyetleri artıracaktır.

Avantajlar

Westinghouse, IRIS'in de rekabetçi oranlarda güç sağlayabileceğini iddia etse de, yeni IRIS tasarımının avantajlarının çoğu güvenlikle ilgilidir.

Nedeniyle Ölçek ekonomileri modern nükleer santraller daha büyük elektrik çıktıları ile inşa edilme eğilimindedir, örneğin Avrupa Basınçlı Reaktör Yeni tesislerinde gücü 1600 MW'a çıkaran Öte yandan IRIS, özellikle gelişmekte olan ülkelerde aşırı büyük elektrik şebekelerinin olmadığı ülkelerde kullanılmak üzere inşa edilmiştir. Bireysel elektrik santrallerinin toplam şebeke boyutuna göre güç sınırlamaları nedeniyle, gücü şebeke boyutunun belirli bir yüzdesinin üzerinde olan santraller bu gibi durumlarda olanaksızdır.

Westinghouse, basitleştirmeler ve daha fazla güvenlik nedeniyle, boyutuna rağmen, analizin yaklaşık 4 ¢ / kWh olarak bir hedef toplam elektrik maliyetini tahmin ettiğine inanılıyor. Westinghouse, küçük gücü ve fiziksel boyutu göz önüne alındığında, çok üniteli sitelerin verimli bir şekilde işletilebileceği tahmin ediliyor, Westinghouse, maksimum nakit çıkışı 300 M $ olan 3 üniteli bir sitenin 9 yılda inşa edilebileceğini tahmin ediyor. Örneğin, bir maliyet tasarrufu, çok üniteli bir sahadaki tüm ünitelerin kontrol edilebildiği tek bir kontrol odası ihtiyacıdır.

Ekonominin yanı sıra, bunlar IRIS'in sahip olduğu diğer birkaç avantajdır:

• Basınçlı kapta daha az penetrasyon - Kontrol çubuklarının ve tüm tahrik mekanizmalarının gemide bulundurulmasıyla, son derece maliyetli olan düzinelerce küçük penetrasyon ihtiyacı ortadan kaldırılır. Kullanılan tek penetrasyonlar, gelen ve giden ikincil soğutma sıvısı ve acil durum güvenlik sistemleri içindir.
• Büyük işletme marjları - çalışma marjları, tipik olarak, yakıtın arızalanması için bu değerin olması gerekene kıyasla bir değerin ölçüsüdür. IRIS, çok daha düşük güç yoğunluğuna sahip bir çekirdeğe sahip olarak etkili bir şekilde çok daha düşük çalışma marjları elde ederken, çekirdek çoğunlukla mevcut bir PWR ile aynı boyuttadır, termal çıktı çok daha küçüktür, bu da erişim olasılığını çok daha az hale getirir. film kaynatma ve bir kazada başarısız olur.
• İşçilere daha düşük radyasyon dozları - tüm RCS bileşenlerinin sınırlandırılması ve daha fazla koruma (daha büyük bir su kütlesi ile) nedeniyle, tesis çalışanları için mevcut tasarımlardan daha düşük tahmini dozlar elde edilmesine neden olur.
• İşbirliği ve araştırma - Bu kadar çok üniversite ve laboratuvarı projeye dahil etmenin bir takım faydaları olması bekleniyor, biri yeni tesisler için mevcut akademik bilgiye katkıda bulunuyor, diğeri ise IRIS ile ilgili deneyime sahip birçok farklı ülkedeki araştırmacıların yararlı olacakları. konuşlandırıldı, çünkü projenin bir amacı nihayetinde şu anda nükleer santrali olmayan ülkelerde santraller kurmak.
• İndirildi çekirdek hasar frekansı (CDF) - güvenliği artıran ve derinlemesine iyileştiren tüm bireysel yeniliklerin bir sonucu olarak Olasılıksal risk değerlendirmesi Net güvenlik riskini rafine eden çalışma, IRIS, önerilen herhangi bir tesis ile ilişkili en düşük CDF'ye (bu, meydana gelen büyük bir çekirdek kaza olasılığının nicel bir ölçüsüdür) sahiptir.⁻⁸.
• Pazarlama ve lisanslama - Büyük ölçüde iyileştirilmiş güvenlik ile, tasarımla ilişkili hızlı ve kolay bir lisanslama olmalıdır ve küçük boyutlu nükleer santraller için büyüyen bir pazarın büyük bir bölümünü işgal edebilir ve bu, aynı zamanda diğer tasarımlar tarafından da hedeflenmektedir. Rus yüzer nükleer güç istasyonu.

Dezavantajlar ve Eleştiriler

Nazaran Nesil III reaktörler, daha fazla yatırım ve araştırma gerektirebilecek çok daha fazla yenilik var. Bir santral gerçekten inşa edilene kadar reaktörün tüm avantajları kanıtlanamaz.

Ayrıca bakınız

• Nesil III reaktör
• IV.Nesil reaktör

Referanslar

• Carelli, Mario D .; Conway, L.E .; Oriani, L .; Petrovi'c, B .; Lombardi, C.V .; Ricotti, M.E .; Barroso, A.C.O .; Collado, J.M .; Cinotti, L .; Todreas, N.E .; Grgić, D .; Moraes, M.M .; Boroughs, R.D .; Ninokata, H .; Ingersoll, D.T .; Oriolo, F. (13 Kasım 2003), "IRIS reaktörünün tasarımı ve güvenlik özellikleri" (PDF), Nükleer Mühendislik ve Tasarım, 230 (1–3): 151–167, doi:10.1016 / j.nucengdes.2003.11.022, dan arşivlendi orijinal (PDF) 11 Mayıs 2006, alındı 12 Haziran, 2007
• Projeye Genel Bakış
• IRIS Resmi Web Sitesi