Reactor d'aigua supercrítica

Esquema del reactor d'aigua supercrítica.

El reactor d'aigua supercrítica (SCWR) és un concepte de reactor de generació IV, [1] dissenyat com un reactor d'aigua lleugera (LWR) que funciona a pressió supercrítica (és a dir, superior a 22.1 megapascals [3,210 psi]). El terme crític en aquest context fa referència al punt crític de l'aigua, i no s'ha de confondre amb el concepte de criticitat del reactor nuclear.[2]

L'aigua escalfada al nucli del reactor es converteix en un fluid supercrític per sobre de la temperatura crítica de 374 °C (705 °F), passant d'un fluid més semblant a l'aigua líquida a un fluid més semblant al vapor saturat (que es pot utilitzar en una turbina de vapor), sense passar per la transició de fase diferent de l'ebullició.

En canvi, els reactors d'aigua a pressió (PWR) ben establerts tenen un bucle de refrigeració primari d'aigua líquida a una pressió subcrítica, transportant calor des del nucli del reactor a un bucle de refrigeració secundari, on el vapor per conduir les turbines es produeix en una caldera. (anomenat generador de vapor). Els reactors d'aigua bullint (BWR) funcionen a pressions encara més baixes, amb el procés d'ebullició per generar el vapor que passa al nucli del reactor.[3]

El generador de vapor supercrític és una tecnologia provada.

El desenvolupament de sistemes SCWR es considera un avenç prometedor per a les centrals nuclears a causa de la seva alta eficiència tèrmica (~45% vs. ~33% per a LWR actuals) i disseny més senzill. A partir del 2012, el concepte estava sent investigat per 32 organitzacions de 13 països.

Història

Els reactors refrigerats per vapor superescalfats que funcionaven a pressió subcrítica es van experimentar tant a la Unió Soviètica com als Estats Units des dels anys 50 i 60, com ara la Central Nuclear de Beloyarsk, Pathfinder i el programa Operation Sunrise de GE. Aquests no són SCWR. Els SCWR es van desenvolupar a partir de la dècada de 1990. S'estan desenvolupant tant un SCWR tipus LWR amb un recipient a pressió del reactor com un SCWR tipus CANDU amb tubs de pressió.

Disseny

El SCWR funciona a pressió supercrítica. El refrigerant de sortida del reactor és aigua supercrítica. L'aigua lleugera s'utilitza com a moderador de neutrons i refrigerant. Per sobre del punt crític, el vapor i el líquid esdevenen la mateixa densitat i són indistinguibles, eliminant la necessitat de pressuritzadors i generadors de vapor (PWR), o bombes de raig /recirculació, separadors de vapor i assecadors (BWR). A més, evitant l'ebullició, SCWR no genera buits caòtics (bombolles) amb menys densitat i efecte moderador. En un LWR això pot afectar la transferència de calor i el flux d'aigua, i la retroalimentació pot fer que la potència del reactor sigui més difícil de predir i controlar. Es necessita un càlcul acoblat neutrònic i tèrmic hidràulic per predir la distribució de potència. La simplificació de SCWR hauria de reduir els costos de construcció i millorar la fiabilitat i la seguretat.[4]

Avantatges

  • L'aigua supercrítica té excel·lents propietats de transferència de calor que permeten una densitat d'alta potència, un nucli petit i una petita estructura de contenció.
  • L'ús d'un cicle Rankine supercrític amb les seves temperatures normalment més altes millora l'eficiència (seria ~ 45 % versus ~33 % de PWR/BWR actuals).
  • Aquesta eficiència més alta comportaria una millor economia de combustible i una càrrega de combustible més lleugera, disminuint la calor residual (desintegració).
  • El SCWR es dissenya normalment com un cicle directe, mitjançant el qual el vapor o l'aigua supercrítica calenta del nucli s'utilitza directament en una turbina de vapor. Això fa que el disseny sigui senzill. Com que un BWR és més senzill que un PWR, un SCWR és molt més senzill i més compacte que un BWR menys eficient que té la mateixa sortida elèctrica. No hi ha separadors de vapor, assecadors de vapor, bombes de recirculació interna o flux de recirculació dins del recipient a pressió. El disseny és un cicle directe, el tipus de cicle més senzill possible. L'energia tèrmica i radiològica emmagatzemada al nucli més petit i al seu circuit de refrigeració (primari) també seria inferior a la d'un BWR o d'un PWR.
  • L'aigua és líquida a temperatura ambient, barata, no tòxica i transparent, la qual cosa simplifica la inspecció i la reparació (en comparació amb els reactors refrigerats per metall líquid ).
  • Un SCWR ràpid podria ser un reactor reproductor, com el reactor avançat Clean and Environmentally Safe proposat i podria cremar els isòtops d'actínid de llarga vida.
  • Un SCWR d'aigua pesada podria generar combustible a partir de tori (4 vegades més abundant que l'urani). De manera similar a un CANDU, també podria utilitzar urani natural no enriquit si es proporciona prou moderació
  • La calor del procés es pot lliurar a temperatures superiors a les que permeten altres reactors refrigerats per aigua

Desavantatges

  • Un inventari d'aigua més baix (a causa del bucle primari compacte) significa menys capacitat de calor per amortiguar els transitoris i els accidents (p. ex., pèrdua de flux d'aigua d'alimentació o accident de gran pèrdua de refrigerant) que resulta en accidents i temperatures transitòries massa altes per al revestiment metàl·lic convencional.

Referències

  1. «Supercritical-Water-Cooled Reactor (SCWR)» (en anglès). www.gen-4.org. [Consulta: 7 abril 2016].
  2. «A review of existing SuperCritical Water reactor concepts, safety analysis codes and safety characteristics» (en anglès). [Consulta: 30 març 2024].
  3. «Supercritical Water Reactor - SCWR | Definition | nuclear-power.com» (en anglès americà). [Consulta: 30 març 2024].
  4. «[https://www-pub.iaea.org/MTCD/publications/PDF/P1500_CD_Web/htm/pdf/topic5/5S06_H.%20Khartabil.pdfIAEA-CN-164-5S06 Supercritical Water-Cooled Reactor (SCWR) Development through GIF Collaboration]» (en anglès). [Consulta: 30 març 2024].

Read other articles:

У этого термина существуют и другие значения, см. Цифра (значения). Минускульные цифры в шрифте «Hoefler Text» Монета в 1 цент США 1996 года чеканки. Видны выносные элементы цифр 9 и 6 Минускульные цифры (старостильные цифры, «строчные» цифры) — символы арабских цифр, по высоте бл...

 

مكتبة داغ همرشولد     إحداثيات 40°44′56″N 73°58′09″W / 40.748888888889°N 73.969194444444°W / 40.748888888889; -73.969194444444  معلومات عامة الموقع نيويورك،  ومقر الأمم المتحدة  الدولة الولايات المتحدة[1]  الاسم نسبة إلى داغ همرشولد[2][3][4]  سنة التأسيس 1946[5] ...

 

Koordinat: 3°21′0″N 101°49′12″E / 3.35000°N 101.82000°E / 3.35000; 101.82000 Untuk tempat lain yang bernama sama, lihat Bukittinggi (disambiguasi). Bukit Tinggi Bukit Tinggi atau Berjaya Hills Resort ialah kota yang menjadi tempat wisata di Pahang, Malaysia, berdekatan dengan Genting Highlands. Bukit Tinggi (yang memang berbentuk bukit) ini terkenal dengan kampung tema Prancis, Colmar Tropicale. Tempat-tempat menarik Colmar Tropicale The Chateau Spa Resort ...

BorgosesiaNama lengkapBorgosesia CalcioBerdiri1925StadionStadio Comunale,Borgosesia, Italy(Kapasitas: 2,500)KetuaLuciano StradaManajerVincenzo ManzoLigaSerie D/A2011–12Serie D/A, 6th Kostum kandang Kostum tandang Borgosesia Calcio adalah sebuah klub sepak bola Italia yang berada di kota Borgosesia, Piemonte. Borgosesia saat ini bermain di Serie D. Sejarah Pembentukan Klub ini dibentuk pertama kali pada tahun 1925 sebagai hasil penggabungan dari Borgosesia Football Club dan Vallana Trattoria...

 

Extinct genus of mammals AmebelodonTemporal range: Middle Miocene–Late Miocene PreꞒ Ꞓ O S D C P T J K Pg N Mandible assigned to A. fricki Scientific classification Domain: Eukaryota Kingdom: Animalia Phylum: Chordata Class: Mammalia Order: Proboscidea Family: †Amebelodontidae Genus: †AmebelodonBarbour, 1927 Species A. fricki Barbour, 1927 (type) Amebelodon is a genus of extinct proboscidean belonging to Amebelodontidae (the so-called shovel-tuskers). The most striking attribute of t...

 

Sartono beralih ke halaman ini. Untuk kegunaan lain, lihat Sartono (disambiguasi). Artikel ini tidak memiliki referensi atau sumber tepercaya sehingga isinya tidak bisa dipastikan. Tolong bantu perbaiki artikel ini dengan menambahkan referensi yang layak. Tulisan tanpa sumber dapat dipertanyakan dan dihapus sewaktu-waktu.Cari sumber: Sartono politikus – berita · surat kabar · buku · cendekiawan · JSTORSumber referensi dari artikel ini belum dipast...

Drs. H.Daeng RusnadiM.B.A., M.Si. Bupati Natuna ke-2Masa jabatan19 April 2006 – 21 Desember 2009PresidenSusilo Bambang YudhoyonoGubernurIsmeth AbdullahWakilRaja AmirullahPendahuluHamid RizalPenggantiRaja AmirullahKetua DPRD NatunaMasa jabatan1999–2004PresidenBacharuddin Jusuf HabibieAbdurrahman WahidMegawati SoekarnoputriGubernurGubernur RiauSaleh DjasitRusli Zainal Gubernur KepriIsmeth Abdullah (Pj.)BupatiAndi Rivai Siregar (Pj.)Hamid RizalPendahuluTidak ada, Jabatan baruPen...

 

American art movement Carl Morris Agriculture, c. 1941–42, mural, Eugene, Oregon post office The Northwest School was an American art movement established in the Seattle area.[1][2] It flourished in the 1930s–40s.[3] The Big Four Mark Tobey The movement's early participants, and its defining artists, have become known as the big four: Guy Anderson, Kenneth Callahan, Morris Graves and Mark Tobey. Their work became recognized nationally from LIFE magazine's 1953...

 

كأس الدوري البرتغالي 2011–12 تفاصيل الموسم كأس الدوري البرتغالي  النسخة 5  البلد البرتغال  التاريخ بداية:31 يوليو 2011  نهاية:14 أبريل 2012  مباريات ملعوبة 67   عدد المشاركين 32   كأس الدوري البرتغالي 2010–11  كأس الدوري البرتغالي 2012–13  تعديل مصدري - تعديل   كأس �...

American election 2012 Cuyahoga County Council election ← 2010 November 6, 2012 2014 → 5 of the 11 seats on the Cuyahoga County Council6 seats needed for a majorityTurnout70.9%[1] 26.7 pp   Majority party Minority party   Party Democratic Republican Last election 8 3 Seats won 8 3 Seat change Popular vote 134,732 44,675 Percentage 75.1% 24.9% Swing 14.2% 9.4% Results:     Democratic hold   ...

 

British TV series or programme The Queen's SisterDVD coverWritten byCraig WarnerDirected bySimon Cellan JonesStarringLucy CohuToby StephensDavid ThrelfallTheme music composerJohn AltmanCountry of originUnited KingdomOriginal languageEnglishProductionProducerKath MattockRunning time96 minutesOriginal releaseNetworkChannel 4Release27 November 2005 (2005-11-27) The Queen's Sister is a 2005 British television movie directed by Simon Cellan Jones. The teleplay by Craig Warner is a ...

 

Postville raidDateMay 12, 2008 (2008-05-12)VenueAgriprocessors, Inc. not kosher slaughterhouse and meat packing plantLocationPostville, IowaCoordinates43°05′12″N 91°34′55″W / 43.08667°N 91.58194°W / 43.08667; -91.58194TypeRaidParticipantsU.S. Immigration and Customs EnforcementArrests398Convicted300ChargesConspiracy to harbor illegal immigrants, aggravated identity theft, and child labor law violationsSentenceBetween 60 days and 41 months 200...

Cognitive bias of experimental subject For other uses, see Observer effect (disambiguation). This article has multiple issues. Please help improve it or discuss these issues on the talk page. (Learn how and when to remove these template messages) This article needs additional citations for verification. Please help improve this article by adding citations to reliable sources. Unsourced material may be challenged and removed.Find sources: Observer-expectancy effect – news ...

 

High-speed train type TCDD HT80000TCDD HT80004 at the ATG terminal in AnkaraManufacturerSiemensBuilt atKrefeld, North Rhine-Westphalia, GermanyFamily nameVelaroConstructed2013–2021Entered service2015Number built19Number in service19Formation8 carsFleet numbersHT80001 (Velaro D)HT80101–HT80118 (Velaro TR)Capacity444 (HT80001)483 (HT80101–HT80118)OperatorsTCDD TaşımacılıkDepotsNew Etimesgut YardLines servedAnkara–Istanbul high-speed railway(on Ankara-Eskişehir route only)Polatlı�...

 

القوات المسلحة الكازاخستانيةҚазақстанның Қарулы KүштеріالعلمCoat of Arms of the Kazakh Armed ForcesShoulder Sleeve Insigniaمعلومات عامةالبلد كازاخستانالتأسيس 7 مايو 1992 التكوينالشكل الحالي 1992الفروع الحرس الجمهوريKazakh Ground Forcesالقوات الجوية الكازاخستانيةالقوات البحرية الكازاخيةالقيادةالقائد الأع�...

District council in the county of Cambridgeshire, England This article is about the city of Cambridge in the United Kingdom. For other uses, see Cambridge City Council (disambiguation). Cambridge City CouncilCoat of armsTypeTypeNon-metropolitan district LeadershipMayorBaiju Thittala, Labour since 23 May 2024[1] LeaderMike Davey, Labour since 25 May 2023 Chief ExecutiveRobert Pollock since April 2021[2] StructureSeats42 councillors[3]Political groups Administrat...

 

مملكة يهوذا مملكة إسرائيل (أزرق) ومملكة يهوذا (برتقالي) في العصر الحديدي، والبلاد المجاورة لها (القرن الثامن قبل العصر المسيحي) الأرض والسكان إحداثيات 31°31′57″N 35°05′59″E / 31.532569°N 35.099825°E / 31.532569; 35.099825   عاصمة أورشَليم اللغة الرسمية العبرانية  الحكم نظام الحك�...

 

Perang Denmark-Swedia (1658–60)Bagian dari Perang Utara KeduaKopenhagen, 11 Februari 1659Tanggal5 Agustus 1658 – 26 Mei 1660LokasiDenmark, NorwegiaHasil Kemenangan Denmark-NorwegiaPerubahanwilayah Perjanjian Kopenhagen; Bornholm dan Trøndelag dikembalikan kepada Denmark-Norwegia. Batas politik Denmark dan Swedia ditetapkan.Pihak terlibat  Swedia Denmark–Norwegia Republik Belanda Brandenburg-Prusia Persemakmuran Polandia-LituaniaTokoh dan pemimpin Karl X Gustav Karl Gustaf Wra...

بدء الإحاضة معلومات عامة الاختصاص طب النساء من أنواع حيض  الإدارة حالات مشابهة الدولة الحارسة  تعديل مصدري - تعديل   بدء الإحاضة[1] (بالإنجليزية: Menarche)‏ هي الدورة الشهرية الأولى لدى الإناث، ويٌعد الحدث الأهم الذي يدل على بداية البلوغ وخصوبة الأنثى. يختلف سن بدء ا...

 

American middle-distance runner Reginald James Pearman III (May 23, 1924 – June 11, 2012) was an American middle distance runner who competed in the 1952 Summer Olympics. Born to Bermudian immigrants in Manhattan, he served in the United States Army during World War II and the Korean War. Following his athletic career, he also worked for the Peace Corps and United States Office of Education.[1][2] He graduated from Newtown High School and New York University.[3][...