Reaktor jądrowy ciężkowodny CANDU
Z Wikipedii
Opracowany w Kanadzie reaktor jądrowy CANDU (ang. Canadian Deuterium Uranium) to reaktor, w którym rolę moderatora i chłodziwa pełni ciężka woda.
Kanada posiada własne, bogate złoża uranu. Stąd w tym kraju, na przełomie lat pięćdziesiątych i sześćdziesiątych, zrodziła się potrzeba skonstruowania reaktora jądrowego wykorzystującego jako paliwo uran naturalny (nie wzbogacony). W tym celu w układzie reaktora zdecydowano się użyć ciężkiej wody, która jest najlepszym materiałem opóźniającym elektrony. Zapewnia bardzo szybkie obniżenie ich energii, tak że wymiary reaktora ciężkowodnego są porównywalne z wymiarami reaktorów chłodzonych i moderowanych zwykłą wodą, a pochłania wielokrotnie mniej neutronów niż woda lekka (zwykła), dzięki czemu możliwe jest stosowanie jako paliwa uranu niewzbogaconego.
Reaktory CANDU były pierwszymi komercyjnymi reaktorami wykorzystującymi ciężką wodę.
[edytuj] Budowa
Typowe reaktory CANDU pracują w układzie dwuobiegowym, z ciśnieniowym obiegiem pierwotnym, podobnie jak reaktory PWR. Rdzeń znajduje się w dużym cylindrycznym, niskociśnieniowym zbiorniku stalowym zwanym kalandrią, wypełnionym ciężką wodą. Przez zbiornik przechodzi kilkaset poziomych ciśnieniowych kanałów paliwowych, zawierających paliwo uranowe zanurzone w ciężkiej wodzie, która pełni tutaj funkcję czynnika chłodzącego. Chłodziwo, przepompowywane pod dużym ciśnieniem przez kanał, odbiera wytwarzane w paliwie ciepło i przenosi je poza rdzeń do wymienników ciepła. Tam jest oddawane do drugiego obiegu, wtórnego, zawierającego zwykłą (lekką) wodę. Zarówno konstrukcja wymienników ciepła, jak i wyposażenie obiegu wtórnego są podobne do stosowanych w reaktorach PWR.
Paliwo ma postać pastylek ceramicznych, formowanych z dwutlenku uranu, zamkniętych szczelnie w koszulkach ze stopu cyrkonu. Pręty paliwowe łączone są w wiązki zawierające po kilkadziesiąt prętów. Wiązki prętów paliwowych są wsuwane stopniowo coraz głębiej do kanałów paliwowych z obu powierzchni czołowych cylindra zbiornika (dla wyrównania nierównomierności w wypalaniu paliwa), a usuwane z przeciwnych końców kanałów po drugiej stronie rdzenia za pomocą maszyny przeładowczej. Każdy kanał zawiera dwanaście wiązek prętów ułożonych jedna za drugą.
Załadunek i wyładunek paliwa odbywa się w sposób ciągły podczas normalnej pracy reaktora (średnio codziennie wymienia się 15 wiązek paliwa). Pozwala to osiągnąć współczynnik dyspozycyjności reaktora sięgający 80 % w skali rocznej.
[edytuj] Działające reaktory CANDU
Na świecie pracuje 29 reaktorów typu CANDU, nie licząc 11 reaktorów ciężkowodnych wzorowanych na CANDU, pracujących w Indiach, a powstałych w wyniku inżynierii wstecznej, po tym jak Kanada zerwała współpracę z Indiami na polu energii atomowej gdy te dokonały próbnej eksplozji jądrowej.
Kraje wykorzystujące reaktory CANDU:
- Kanada (18 reaktorów)
- Korea Południowa (4 reaktory)
- Chiny (2)
- Indie (2)
- Argentyna (1)
- Rumunia (1)
- Pakistan (1)
