More Related Content
Viewers also liked
More from Pavel Nedbal
More from Pavel Nedbal (6)
Ro2 3
- 1. 24.2.2017 1 Radiační ochrana 2Radiační ochrana 2 jaderná elektrárnajaderná elektrárna Pavel NedbalPavel Nedbal dělíme podle vztahu mezi původními adělíme podle vztahu mezi původními a vzniklými jádryvzniklými jádry transmutace (přeměna)transmutace (přeměna) -- z původního jádraz původního jádra vzniká jádro s málo odlišným protonovýmvzniká jádro s málo odlišným protonovým číslemčíslem štěpení jaderštěpení jader -- z původního jádra vznikají dvěz původního jádra vznikají dvě nová jádra s přibližně stejnými protonovýminová jádra s přibližně stejnými protonovými číslyčísly jaderná syntéza (sloučení)jaderná syntéza (sloučení) -- dvě jádradvě jádra vytvářejí jediné jádro s větším protonovýmvytvářejí jediné jádro s větším protonovým číslemčíslem jaderné reakcejaderné reakce
- 2. 24.2.2017 2 transmutacetransmutace první umělou přeměnu připravil roku 1919 E.první umělou přeměnu připravil roku 1919 E. RutherfordRutherford, jádra dusíku ostřelované heliem, jádra dusíku ostřelované heliem se přeměnila na jádra kyslíku a protonyse přeměnila na jádra kyslíku a protony 77NN1414 ++ 22HeHe44 >>>>>> 88OO1717 ++ 11pp11 jaderné reakcejaderné reakce jaderná syntézajaderná syntéza tato reakce vyžaduje vysokou energii (teplotutato reakce vyžaduje vysokou energii (teplotu až kolem 1.000.000až kolem 1.000.000°°C)C) např. termonukleární reakce jsou zdrojemnapř. termonukleární reakce jsou zdrojem energie v nitru hvězdenergie v nitru hvězd 11HH11 ++ 11HH22 >>>>>> 22HeHe33 jaderné reakcejaderné reakce
- 3. 24.2.2017 3 štěpení jaderštěpení jader je základem jaderné energetiky, při ní seje základem jaderné energetiky, při ní se štěpí jádra uranu pomalými neutronyštěpí jádra uranu pomalými neutrony 9292UU235235 ++ 00nn11 >>>>>> 5656BaBa144144 ++ 3636KrKr8989 + 2,5+ 2,5 00nn11 jaderné reakcejaderné reakce základem současné jaderné energetikyzákladem současné jaderné energetiky jeje štěpeníštěpení přírodníchpřírodních uměle připravenýchuměle připravených jader atomůjader atomů těžkých nestabilních prvkůtěžkých nestabilních prvků ze skupiny aktinoidůze skupiny aktinoidů uranuran plutoniumplutonium štěpeníštěpení
- 4. 24.2.2017 4 štěpeníštěpení proton neutron U235 Kr92 Ba141 energie přirozeným rozpadem štěpných izotopůpřirozeným rozpadem štěpných izotopů vznikajívznikají fragmenty štěpení (tj. nové prvky)fragmenty štěpení (tj. nové prvky) neutronyneutrony neutronyneutrony –– nositel značné energienositel značné energie energie se uvolňuje jako teplo, kteréenergie se uvolňuje jako teplo, které vzniká srážkami fragmentů s atomyvzniká srážkami fragmentů s atomy palivapaliva jaderná reakcejaderná reakce
- 5. 24.2.2017 5 řízená řetězová reakce probíhářízená řetězová reakce probíhá vv jaderných reaktorechjaderných reaktorech hermeticky uzavřená nádoba, ve kteréhermeticky uzavřená nádoba, ve které jsou v aktivní zóně umístěny palivovéjsou v aktivní zóně umístěny palivové kazetykazety jaderná reakcejaderná reakce neutronyneutrony -- poměrně nestabilní částice,poměrně nestabilní částice, které jsou za určitých podmínek schopnékteré jsou za určitých podmínek schopné štěpit jádra dalších atomů a tím reakcištěpit jádra dalších atomů a tím reakci udržovatudržovat -->> řetězová reakceřetězová reakce jaderná reakcejaderná reakce
- 6. 24.2.2017 6 při řetězové jaderné reakcipři řetězové jaderné reakci vnikne do jádra neutronvnikne do jádra neutron rozštěpí ho na dvě nová jádrarozštěpí ho na dvě nová jádra uvolní k tomu 2uvolní k tomu 2 -- 3 nové neutrony, které3 nové neutrony, které mohou štěpit další jádra uranumohou štěpit další jádra uranu celý proces má charakter lavinycelý proces má charakter laviny aby nedošlo k výbuchu,aby nedošlo k výbuchu, musí semusí se nadbytečné neutrony pochytatnadbytečné neutrony pochytat jaderná reakcejaderná reakce UU235235+n+n -->>BaBa141141+Kr+Kr9292+2.50n+200 MeV+2.50n+200 MeV 1 eV = 1.61 eV = 1.6xx1010--1919 JJ uran se rozštěpí na dvě přibližně stejnéuran se rozštěpí na dvě přibližně stejné produkty + 2,5 neutronuprodukty + 2,5 neutronu 1 se podílí na vzniku řetězové reakce1 se podílí na vzniku řetězové reakce 0,9 je absorbovánu v U0,9 je absorbovánu v U238238 --> Pu> Pu239239 0,7 unikne z reaktoru0,7 unikne z reaktoru štěpeníštěpení
- 7. 24.2.2017 7 jaderná reakcejaderná reakce kritické množstvíkritické množství -- obsah štěpnéhoobsah štěpného materiálu, kde z každé reakce alespoňmateriálu, kde z každé reakce alespoň jeden neutron rozštěpí další jádrojeden neutron rozštěpí další jádro část neutronůčást neutronů může být pohlcena konstrukčním materiálemmůže být pohlcena konstrukčním materiálem palivových kazet nebo aktivní zónypalivových kazet nebo aktivní zóny dostane se mimo nidostane se mimo ni potřeba reflektorů (grafit, beryllium) v okolípotřeba reflektorů (grafit, beryllium) v okolí reakcereakce jaderná reakcejaderná reakce
- 8. 24.2.2017 8 vzniklé neutrony mají různé energievzniklé neutrony mají různé energie pod 0,1pod 0,1 eVeV pomalé neutrony, tepelné neutronypomalé neutrony, tepelné neutrony vhodné pro štěpení jader Uvhodné pro štěpení jader U235235 nad 0,1nad 0,1 MeVMeV rychlé neutronyrychlé neutrony jsou pro reakci nevhodnéjsou pro reakci nevhodné lze je využít po úpravělze je využít po úpravě -- moderovánímoderování jaderná reakcejaderná reakce moderacemoderace snížení energie rychlých neutronůsnížení energie rychlých neutronů srážka s jádry moderátorusrážka s jádry moderátoru moderátorymoderátory těžká voda (deuteriumtěžká voda (deuterium 22H)H) berylliumberyllium grafitgrafit lehká (demineralizovaná) vodalehká (demineralizovaná) voda jaderná reakcejaderná reakce
- 9. 24.2.2017 9 prví řetězová reakceprví řetězová reakce 1942 Chicago1942 Chicago tým vědců vedený italským profesoremtým vědců vedený italským profesorem Enricem FermimEnricem Fermim pokusy pomohly výrobě jaderné bombypokusy pomohly výrobě jaderné bomby při štěpení došlo ke ztrátě maléhopři štěpení došlo ke ztrátě malého množství hmoty a vzniku velkéhomnožství hmoty a vzniku velkého množství teplamnožství tepla to vedlo kto vedlo k používání jaderné energie kpoužívání jaderné energie k výroběvýrobě elektřiny velektřiny v atomových elektrárnáchatomových elektrárnách jaderná reakcejaderná reakce na rozdíl od atomové bomby probíhána rozdíl od atomové bomby probíhá řetězová reakce vřetězová reakce v elektrárně pomalu a jeelektrárně pomalu a je pečlivě řízenapečlivě řízena první využití jaderné energie k výroběprvní využití jaderné energie k výrobě elektrické energie experimentálněelektrické energie experimentálně 20. 12. 1951 v Národní reaktorové laboratoři20. 12. 1951 v Národní reaktorové laboratoři ARCO (USAARCO (USA -- stát Idaho)stát Idaho) první pokusná jaderná elektrárnaprvní pokusná jaderná elektrárna Obninsk u Moskvy (Sovětský svaz)Obninsk u Moskvy (Sovětský svaz) 27. 6. 195427. 6. 1954 výroba energievýroba energie
- 10. 24.2.2017 10 zařízení, které umožňuje využívat energiizařízení, které umožňuje využívat energii vzniklou při štěpenívzniklou při štěpení převodem na tepelnou energiepřevodem na tepelnou energie převodem na mechanickou energiipřevodem na mechanickou energii převodem na elektrickou energiipřevodem na elektrickou energii musímusí dlouhodobě udržet a říditdlouhodobě udržet a řídit štěpnou (řetězovou)štěpnou (řetězovou) reakcireakci odvádět teplo z paliva a následně z reaktoruodvádět teplo z paliva a následně z reaktoru zajistit za všech provozních stavů jadernouzajistit za všech provozních stavů jadernou bezpečnostbezpečnost jaderný reaktorjaderný reaktor tabletytablety oxidu uraničitého UOoxidu uraničitého UO22 oxidu plutoničitého PuOoxidu plutoničitého PuO22 směsisměsi ssestavené doestavené do palivových proutkůpalivových proutků do větších palivových souborůdo větších palivových souborů –– kazetkazet jaderné palivojaderné palivo
- 11. 24.2.2017 11 těžen ve formě rudtěžen ve formě rud s obsahem uranus obsahem uranu uraninituraninit coffinotcoffinot cantotitcantotit ťujamunitťujamunit utunitutunit torbernittorbernit štěpný materiálštěpný materiál s obsahem thorias obsahem thoria monazitmonazit thorianitthorianit thoritthorit štěpný materiálštěpný materiál
- 12. 24.2.2017 12 úpravaúprava minerál obsahuje desítky procentminerál obsahuje desítky procent ruda obsahuje 0,02ruda obsahuje 0,02 -- 3 %3 % drcení, mlenídrcení, mlení používání kyselin a zásadpoužívání kyselin a zásad iontová sítaiontová síta výsledekvýsledek „žlutý koláč“„žlutý koláč“ diuranát amonnýdiuranát amonný -- (NH(NH44))22UU22OO77 · n H· n H22OO diuranát sodnýdiuranát sodný -- NaNa22UU22OO77 · 6 H· 6 H22OO štěpný materiálštěpný materiál -- UU izotopy uranuizotopy uranu –– zastoupení v materiáluzastoupení v materiálu 99,284 %99,284 % 238238UU 0,711 %0,711 % 235235UU -- nestabilnínestabilní 0,005 %0,005 % 234234UU je nutné uran obohatitje nutné uran obohatit chemické a fyzikální procesychemické a fyzikální procesy drahý a náročný procesdrahý a náročný proces pod mezinárodní kontroloupod mezinárodní kontrolou oficiálně 13 zemíoficiálně 13 zemí ostatní v podezřeníostatní v podezření štěpný materiálštěpný materiál -- UU
- 13. 24.2.2017 13 nízko obohacený uran (do 20 %nízko obohacený uran (do 20 % 235235U)U) pro jaderné elektrárnypro jaderné elektrárny vysoce obohacený uran (nad 20 %vysoce obohacený uran (nad 20 % 235235U)U) využitelný pro výrobu jaderných zbranívyužitelný pro výrobu jaderných zbraní oodpadem obohacovacího procesudpadem obohacovacího procesu ochuzený uranochuzený uran (méně než 0,711 %(méně než 0,711 %235235U)U) omezené nejaderné využitíomezené nejaderné využití štěpný materiálštěpný materiál -- UU zz uranuuranu 238238U je možné vyrábětU je možné vyrábět šštěpnýtěpný izotop plutoniaizotop plutonia 239239PuPu nestabilnínestabilní využití energetické i vojenskévyužití energetické i vojenské menší množství plutonia je ve vyhořelémmenší množství plutonia je ve vyhořelém (použitém) palivu jaderných elektráren(použitém) palivu jaderných elektráren má kratší poločas rozpadu než výšemá kratší poločas rozpadu než výše zmiňované izotopy uranuzmiňované izotopy uranu štěpný materiálštěpný materiál -- UU
- 14. 24.2.2017 14 nemá podobně jako plutonium žádnýnemá podobně jako plutonium žádný stabilní izotopstabilní izotop v přírodě se ovšem kromě krátcev přírodě se ovšem kromě krátce existujících izotopů v rozpadovýchexistujících izotopů v rozpadových řadáchřadách 238238U aU a 235235U vyskytuje pouzeU vyskytuje pouze nestabilní izotopnestabilní izotop 232232ThTh 232232Th není pro štěpné reakce použitelnéTh není pro štěpné reakce použitelné přímopřímo –– nutná transmutace nanutná transmutace na 233233UU používá se v pokusných zařízeníchpoužívá se v pokusných zařízeních štěpný materiálštěpný materiál -- ThTh stupeň obohacení paliva štěpnými izotopystupeň obohacení paliva štěpnými izotopy je závislý na typu použitého reaktoruje závislý na typu použitého reaktoru u obvyklých jaderných elektrárenu obvyklých jaderných elektráren -- nízkonízko obohacený uran s 1,5obohacený uran s 1,5 -- 4 %4 % 235235UU rychlé množivé reaktory a reaktory sloužící krychlé množivé reaktory a reaktory sloužící k pohonu lodípohonu lodí -- vysoko obohacený uran s 15vysoko obohacený uran s 15 -- 90 %90 % 235235UU konstrukčním materiálem palivovýchkonstrukčním materiálem palivových kazetkazet antikorozní ocelantikorozní ocel slitiny s velmi vysokým obsahem zirkonia aslitiny s velmi vysokým obsahem zirkonia a niobuniobu jaderné palivojaderné palivo
- 15. 24.2.2017 15 probíhá v jaderném blokuprobíhá v jaderném bloku tři okruhytři okruhy primárníprimární sekundárnísekundární terciálníterciální výroba energievýroba energie primární okruhprimární okruh slouží kslouží k výrobě tepelné energievýrobě tepelné energie základním zařízením je jaderný reaktorzákladním zařízením je jaderný reaktor –– vznik tepelné energie při štěpné reakcivznik tepelné energie při štěpné reakci teplo odvedené chladivem do parogenerátorůteplo odvedené chladivem do parogenerátorů (tepelné výměníky)(tepelné výměníky) lehká (demineralizovaná) vodalehká (demineralizovaná) voda těžká vodatěžká voda tekutý sodíktekutý sodík COCO22 HeHe výroba energievýroba energie
- 16. 24.2.2017 16 výroba energievýroba energie sekundární okruhsekundární okruh vv parogenerátorech předá chladivoparogenerátorech předá chladivo primárního okruhu část tepla voděprimárního okruhu část tepla vodě sekundárního okruhu a vrací se zpět dosekundárního okruhu a vrací se zpět do reaktoru ohřátreaktoru ohřát voda sekundárního okruhu začíná vřít, vytvářívoda sekundárního okruhu začíná vřít, vytváří se pára, která se parovody vede na parníse pára, která se parovody vede na parní turbínu, aby ji roztočilaturbínu, aby ji roztočila --> přeměna tepelné> přeměna tepelné energie na energii mechanickou rotační a dáleenergie na energii mechanickou rotační a dále vv generátorech na energii elektrickougenerátorech na energii elektrickou výroba energievýroba energie
- 17. 24.2.2017 17 výroba energievýroba energie terciální okruhterciální okruh pomocný kruh pro sekundárnípomocný kruh pro sekundární slouží kslouží k ochlazení páry, která roztočila parníochlazení páry, která roztočila parní turbínuturbínu součástí tohoto okruhu bývají chladící věžesoučástí tohoto okruhu bývají chladící věže místo chladících věží lze využít vodu zmísto chladících věží lze využít vodu z velkýchvelkých toků, popř. mořítoků, popř. moří výroba energievýroba energie
- 18. 24.2.2017 18 výroba energievýroba energie existuje také typ jaderného blokus dvěmaexistuje také typ jaderného blokus dvěma okruhyokruhy reaktor RBMK (varný grafitový)reaktor RBMK (varný grafitový) byl použit např. vbyl použit např. v ČernobyluČernobylu reaktor vytváří rovnou páru, která dálereaktor vytváří rovnou páru, která dále roztáčí turbosoustrojíroztáčí turbosoustrojí výroba energievýroba energie
- 19. 24.2.2017 19 regulaceregulace jaderné reakce se provádíjaderné reakce se provádí pomocí změn bilance neutronůpomocí změn bilance neutronů havarijníhavarijní regulační tyčeregulační tyče vyrobeny z materiálů silně pohlcujícíchvyrobeny z materiálů silně pohlcujících neutronyneutrony sloučeniny B, slitiny s Hf nebo Agsloučeniny B, slitiny s Hf nebo Ag--InIn--CdCd zasunutímzasunutím mezi palivové kazetymezi palivové kazety mohoumohou reakci brzditreakci brzdit a nebo ji úplně zastavita nebo ji úplně zastavit elektropohonelektropohon pádpád regulaceregulace moderování a regulacemoderování a regulace
- 20. 24.2.2017 20 jaderné reaktoryjaderné reaktory Energie neutronů Moderá- tor Chla- divo Označení dle IAEA Příklady JE Tepelné Lehko- vodní H2O PWR tlakovodní reaktor PWR Chooz B1,2 - Francie VVER Temelín 1,2 – ČR BWR varný reaktor Shika 1,2 -Japonsko Olkiluoto1,2 - Finsko Grafitové CO2 GCR plynem chlazený reaktor Hartelpool 1,2 – V. Británie AGR zdokonalený, plynem chlazený reaktor Torness 1,2 - Velká Británie He (HTGR vysokoteplotní reaktor) (AVR Jülich - Německo) H2O LWGR grafitový reaktor s tlakovými kanály Ignalina (1),2, - Litva Smolenská 1-3, - Rusko Těžko- vodní D2O PHWR těžkovodní reaktor Candu Cernavoda 1,2- Rumunsko Darlington 1-4, - Kanada H2O (HWLWR těžkovodní reaktor chlazený obyčejnou vodou) (Fugen - Japonsko ) (Gentilly 1, - Kanada) CO2 (HWGCR těžkovodní chlazený plynem SGHWR ) (A1 J.Bohunice – ČSSR) (Winfrith – Velká Británie) Rychlé Není Na FBR rychlý množivý reaktor BN-600 - Rusko Monju – Japonsko (Super-Phenix – Francie) jaderné reaktoryjaderné reaktory Rozdělení podle typu reaktoru v % 10,0% 3,7% 0,5% 4,1% 60,3% 21,5% BWR FBR GCR LWGR PHWR PWR
- 21. 24.2.2017 21 jaderné reaktoryjaderné reaktory Bezpečnost Základní 10 x vyšší 100 x vyšší jako u Gen III Účinnost [%] 25 – 30 30 – 33 30 – 37 45 - 55 PWRPWR -- Pressurized Water ReactorPressurized Water Reactor VVERVVER –– VodoVodo--Vodjanoj EnergetičeskijVodjanoj Energetičeskij ReaktorReaktor nejobvyklejší typnejobvyklejší typ k únoru 2014 bylo provozováno celkem 274k únoru 2014 bylo provozováno celkem 274 6060% reaktor% reaktorůů v provov provozzuu energetickyenergeticky –– 253,5 GW (68253,5 GW (68%% kapacity)kapacity) PWRPWR
- 22. 24.2.2017 22 palivopalivo –– obohacený uran ve formě UOobohacený uran ve formě UO22 tlaková nádobatlaková nádoba –– válecválec naplněno lehkou vodounaplněno lehkou vodou chladivochladivo moderátormoderátor pod vysokým tlakempod vysokým tlakem –– 15 MPa/150 bar15 MPa/150 bar –– voda nedosahne varuvoda nedosahne varu při nehodě s únikem vodypři nehodě s únikem vody –– utlumení reakceutlumení reakce ztrátou moderátoruztrátou moderátoru PWRPWR částičásti tlaková nádobatlaková nádoba aktivní zónaaktivní zóna řídicí a regulační zařízenířídicí a regulační zařízení další částidalší části plášť aktivní zónyplášť aktivní zóny měřící zařízeníměřící zařízení pohony řídících tyčípohony řídících tyčí PWRPWR
- 23. 24.2.2017 23 regulační tyčeregulační tyče borbor kadmiumkadmium pokud se zasunujípokud se zasunují –– zpomalení reakcezpomalení reakce pokud se vysunujípokud se vysunují –– zrychlení reakcezrychlení reakce pokud se zcela zasunoupokud se zcela zasunou –– ukončení reakceukončení reakce PWRPWR hlavním cílem ohřev vody v aktivní zóně na cohlavním cílem ohřev vody v aktivní zóně na co nejvyšší teplotunejvyšší teplotu k čemuž pomáhá vysoký tlak vodyk čemuž pomáhá vysoký tlak vody Např. při tlaku 15,7 MPa, který má jadernáNapř. při tlaku 15,7 MPa, který má jaderná elektrárna Temelín, dosahuje výstupní teplota vodyelektrárna Temelín, dosahuje výstupní teplota vody 320320 °°CC voda pak proudí primárním okruhem dovoda pak proudí primárním okruhem do parogenerátoruparogenerátoru –– předává teplo parovodnípředává teplo parovodní směsi o nižším tlakusměsi o nižším tlaku --> do parní turbíny> do parní turbíny Ochlazená voda se pak vrací pomocí hlavníhoOchlazená voda se pak vrací pomocí hlavního cirkulačního čerpadla zpět do reaktorucirkulačního čerpadla zpět do reaktoru PWRPWR
- 24. 24.2.2017 24 PWRPWR kontrolní tyče palivové tyče horká voda voda chladivo -> chladivo <- kondenzace turbína elektřina steam generator pára čerpadlo primární okruh sekundární okruh generátor aktivní zóna BWRBWR –– boiling water reactorboiling water reactor varný reaktorvarný reaktor druhý nejrozšířenějšídruhý nejrozšířenější 94 reaktorů (2194 reaktorů (21%%)) BWRBWR
- 25. 24.2.2017 25 palivopalivo mírně obohacený uran na 2,1 až 2,6%mírně obohacený uran na 2,1 až 2,6% UO2UO2 palivové tyčepalivové tyče výměna jednou za 1,5 rokuvýměna jednou za 1,5 roku –– úplná odstávkaúplná odstávka aktivní zóna podobná jako u PWRaktivní zóna podobná jako u PWR moderátor a chladivomoderátor a chladivo –– obyčejná vodaobyčejná voda BWRBWR voda se ohřívá až do varu přímo v tlakovévoda se ohřívá až do varu přímo v tlakové nádoběnádobě tlak vody 7 MPatlak vody 7 MPa teplota páry na výstupu z reaktoru 286teplota páry na výstupu z reaktoru 286 °°CC v horní části reaktoru se hromadí párav horní části reaktoru se hromadí pára pára se zbaví vlhkosti a žene se přímopára se zbaví vlhkosti a žene se přímo kk turbíněturbíně jedno (dvou) okruhovéjedno (dvou) okruhové BWRBWR
- 26. 24.2.2017 26 BWRBWR LWGRLWGR -- LightLight--WaterWater--cooled Graphitecooled Graphite-- moderated Reactormoderated Reactor RBMKRBMK -- Reaktor Bolšoj Moščnosti KanalnyjReaktor Bolšoj Moščnosti Kanalnyj Kanálový varný reaktor s uranovoKanálový varný reaktor s uranovo-- grafitovým moderátoremgrafitovým moderátorem v provozu už pouze v USSRv provozu už pouze v USSR 11 reaktorů11 reaktorů LWGRLWGR
- 27. 24.2.2017 27 palivopalivo obohacený uranobohacený uran na 1,8%na 1,8% -- teoreticky by šlo iteoreticky by šlo i přírodnípřírodní výměna není nutná úplná odstávkavýměna není nutná úplná odstávka –– lzelze zastavit reakci v části reaktoruzastavit reakci v části reaktoru počet kanálů 1693počet kanálů 1693 tlak nasycené páry 6,9MPatlak nasycené páry 6,9MPa teplota parovodní směsi na výstupu zteplota parovodní směsi na výstupu z reaktoru 284reaktoru 284 °°CC LWGRLWGR palivové kazety jsou uloženy ve vzájemněpalivové kazety jsou uloženy ve vzájemně nezávislých kanálechnezávislých kanálech do kanálů je čerpánado kanálů je čerpána voda, která sevoda, která se teplem zteplem z jaderné reakcejaderné reakce ohříváohřívá separaceseparace turbínaturbína LWGRLWGR
- 28. 24.2.2017 28 chladivochladivo vodavoda moderátormoderátor grafitgrafit –– vyzdívka a nitro reaktoruvyzdívka a nitro reaktoru regulaceregulace tyče s borem a grafitemtyče s borem a grafitem plodivý efektplodivý efekt při reakci vzniká plutoniumpři reakci vzniká plutonium zdroj pro zbranězdroj pro zbraně LGWRLGWR tento reaktor má však v některýchtento reaktor má však v některých specifických podmínkách kladnou hodnotuspecifických podmínkách kladnou hodnotu reaktivityreaktivity reaktor může zvyšovat svůj výkon bez zásahureaktor může zvyšovat svůj výkon bez zásahu z vnějškuz vnějšku voda se mění v páru, přestává pohlcovatvoda se mění v páru, přestává pohlcovat neutronyneutrony v grafitu se stále moderuje a stále více vodyv grafitu se stále moderuje a stále více vody se mění v páruse mění v páru LGWRLGWR
- 29. 24.2.2017 29 LGWRLGWR CANDUCANDU -- CANadaCANada DeuteriumDeuterium--UraniumUranium PHWRPHWR -- Pressurized Heavy Water ReactorPressurized Heavy Water Reactor kanadský energetický reaktorkanadský energetický reaktor lokální nasazenílokální nasazení –– KanadaKanada rozvojové zeměrozvojové země -- Indii,Indii, Pákistán,Pákistán, JižníJižní Korea,Korea, Argentina,Argentina, RumunskoRumunsko chladivo a moderátorchladivo a moderátor –– těžká vodatěžká voda palivopalivo umožňuje použít přírodní uranumožňuje použít přírodní uran CANDU, PHWRCANDU, PHWR
- 30. 24.2.2017 30 reaktorreaktor aktivní zónaaktivní zóna nádoba ve tvaru ležícího válce (kalandria) snádoba ve tvaru ležícího válce (kalandria) s tlakovými kanálytlakovými kanály řídicí a regulační zařízenířídicí a regulační zařízení další částidalší části válcový plášť kalandrieválcový plášť kalandrie vnitroreaktorové měřenívnitroreaktorové měření pohony řídících tyčípohony řídících tyčí CANDUCANDU cílem je ohřev vody v jeho aktivní zóněcílem je ohřev vody v jeho aktivní zóně na co nejvyšší teplotuna co nejvyšší teplotu voda pak proudí primárním okruhem dovoda pak proudí primárním okruhem do parogenerátoruparogenerátoru předání teplapředání tepla -- > turbína> turbína problémproblém vysoké náklady na těžkou voduvysoké náklady na těžkou vodu CANDUCANDU
- 31. 24.2.2017 31 CANDUCANDU Gas Cooled, Graphite Moderated ReactorGas Cooled, Graphite Moderated Reactor rozšířené v Japonsku a VBrozšířené v Japonsku a VB palivopalivo kovový uran (tyč)kovový uran (tyč) –– neobohacenýneobohacený moderátormoderátor grafitové bloky s kanály pro palivografitové bloky s kanály pro palivo chladivochladivo oxid uhličitýoxid uhličitý po ohřátí předá teplo v parogenerátorupo ohřátí předá teplo v parogenerátoru GCR/AGRGCR/AGR
- 32. 24.2.2017 32 GCRGCR FBRFBR -- Fast Breeder ReactorFast Breeder Reactor rychlý množivý reaktorrychlý množivý reaktor palivopalivo plutoniumplutonium ve směsi oxidu plutoničitého ave směsi oxidu plutoničitého a uraničitéhouraničitého reakce probíhá rychlými neutronyreakce probíhá rychlými neutrony –– nenínení moderovánmoderován chladivochladivo sodík (voda by moderovala)sodík (voda by moderovala) FBRFBR
- 33. 24.2.2017 33 FBRFBR reaktory IV. generacereaktory IV. generace Český název Anglický název Zkratka Reaktor chlazený roztavenou solí Molten Salt Reaktor System MSR Plynem chlazený rychlý reaktor Gas-Cooled Fast Reator System GFR Olovem chlazený rychlý reaktor Lead-Cooled Fast Reacotr System LFR Sodíkem chlazený rychlý reaktor Sodium-Cooled Fast Reaktor System SFR Reaktor chlazený vodou o nadkritických parametrech Supercritical-Water-Cooled Reaktor System SCWR Vysokoteplotní reaktor Very-High-Temperature Reaktor System VHTR
- 34. 24.2.2017 34 Pavel NedbalPavel NedbalPavel NedbalPavel Nedbal / nedbalp@kaz.zcu.cz