Reaktor CANDU canggih

Réaktor CANDU Lanjutan ( ACR ), atawa ACR-1000, nyaéta rancangan réaktor nuklir Generasi III+ anu diusulkeun, dikembangkeun ku Atomic Energy of Canada Limited (AECL). Ieu ngagabungkeun fitur tina CANDU aya pressurized heavy water reactors (PHWR) jeung fitur light-water cooled pressurized water reactors (PWR). Ti CANDU, éta nyandak moderator cai beurat, anu masihan desain ékonomi neutron ningkat anu ngamungkinkeun pikeun ngaduruk rupa-rupa bahan bakar. Ngagentos loop cooling cai beurat ku hiji ngandung cai lampu konvensional, ngurangan biaya. Ngaranna nujul kana kakuatan desain na di 1.000 Kelas MWe, kalayan garis dasarna sakitar 1,200 MWe. 

ACR-1000 diwanohkeun salaku pilihan anu langkung handap dibandingkeun sareng versi anu langkung ageung tina CANDU dasar anu dirarancang, CANDU 9. ACR éta rada gedé tapi kirang mahal pikeun ngawangun jeung ngajalankeun. The downside nya éta teu boga kalenturan suluh nu design CANDU aslina ditawarkeun, sarta moal deui ngajalankeun on uranium unenriched murni. Ieu mangrupikeun harga anu alit anu kedah dibayar kumargi murah jasa pengayaan sareng bahan bakar umumna.

AECL nawar ACR-1000 dina sababaraha usulan di sakuliah dunya tapi teu meunang kontes. Usul serius anu terakhir nyaéta pikeun ékspansi dua réaktor Stasion Pembangkit Nuklir Darlington, tapi proyék ieu dibatalkeun dina 2009 nalika hargana diperkirakeun tilu kali tina anggaran pamaréntah. Tanpa prospek penjualan anu sanés, taun 2011 divisi desain réaktor AECL dijual ka SNC-Lavalin pikeun nyayogikeun jasa kana armada CANDU anu tos aya. Pangwangunan ACR réngsé. 

 Desain 

 CANDU 
Desain CANDU aslina ngagunakeun cai beurat salaku moderator neutron sareng coolant pikeun loop cooling primér. Hal ieu dipercaya yén desain ieu bakal ngahasilkeun waragad operasi sakabéh handap alatan kamampuhna ngagunakeun uranium alam pikeun suluh, ngaleungitkeun kabutuhan pengayaan. Dina waktos éta, éta dipercaya bakal aya ratusan jeung meureun rébuan réaktor nuklir beroperasi ku 1980s, sarta dina kasus eta biaya pengayaan bakal jadi considerable.

Salajengna, desain dipaké duanana bagian pressurized jeung unpressurized, dimungkinkeun katelah "calandria", nu eta dipercaya bakal nurunkeun biaya konstruksi dibandingkeun desain anu ngagunakeun cores kacida pressurized. Kontras jeung desain lampu-cai has, CANDU teu merlukeun hiji wadah tekanan badag tunggal, nu éta diantara bagian leuwih kompleks desain séjén. Desain ieu ogé ngamungkinkeun pikeun ngeusian bengsin nalika ngajalankeun, ningkatkeun faktor kapasitas, métrik konci dina pagelaran umum.

Sanajan kitu, pamakéan uranium alam ogé hartina inti éta leuwih padet dibandingkeun desain sejen, sarta leuwih badag sakabéh. Diperkirakeun biaya tambahan ieu bakal diimbangi ku biaya modal anu langkung handap pikeun barang-barang sanés, ogé biaya operasional anu langkung handap. Nu trade-off konci éta biaya BBM, dina jaman nalika bahan bakar uranium enriched kawates tur mahal sarta harga na diperkirakeun naek considerably ku 1980s.

Dina prakték, kaunggulan ieu teu hasil. Biaya BBM ekspektasi tinggi pernah datang ka jadi; nalika pangwangunan reaktor macet sakitar 200 unit di sakuliah dunya, tibatan rébuan anu diperkirakeun, biaya bahan bakar tetep ajeg sabab aya kamampuan pengayaan anu cukup pikeun jumlah bahan bakar anu dianggo. Ieu ditinggalkeun CANDU dina posisi kaduga tina ngajual diri utamana dina kurangna kabutuhan pengayaan sarta kamungkinan yén ieu dibere résiko proliferasi nuklir handap.

 ACR 
ACR ngémutan biaya modal anu luhur pikeun desain CANDU utamina ku ngagunakeun bahan bakar uranium pengayaan rendah (LEU). Hal ieu ngamungkinkeun inti reaktor bisa diwangun leuwih compactly, kasarna satengah tina CANDU tina kakuatan anu sarua. Salaku tambahan, éta ngagantikeun coolant cai beurat dina bagian tekanan luhur calandria ku cai "ringan" konvensional. Ieu greatly ngurangan jumlah cai beurat diperlukeun, sarta biaya loop coolant primér. Cai beurat tetep aya dina bagian tekanan rendah calandria, dimana éta statik sareng ngan ukur dianggo salaku moderator.

Alat pangatur réaktivitas sareng kaamanan aya dina moderator tekanan rendah. The ACR ogé incorporates ciri tina desain CANDU, kaasup on-power refueling jeung suluh CANFLEX ; hirupna neutron ajakan panjang; tahan réaktivitas leutik; dua gancang, bebas, sistem shutdown kaamanan; jeung sistem cooling inti darurat.

Bungkusan suluh mangrupikeun varian tina desain CANFLEX 43-unsur (CANFLEX-ACR). Pamakéan bahan bakar LEU kalayan unsur puseur nyerep neutron ngamungkinkeun ngurangan koefisien réaktivitas kekosongan coolant ka nominal leutik, nilai négatip. Éta ogé nyababkeun operasi burnup anu langkung luhur tibatan desain CANDU tradisional.

 Sistem kaamanan 
Desain ACR-1000 ayeuna merlukeun rupa-rupa sistem kaamanan, lolobana nu mangrupakeun turunan évolusionér tina sistem garapan dina desain reaktor CANDU 6. Unggal ACR merlukeun duanana SDS1 & SDS2 janten online tur pinuh operasional saméméh maranéhna bakal beroperasi dina sagala tingkat kakuatan. CANDU 6 – Safety Systems – Special Safety Systems 

Kasalametan Shutdown System 1 (SDS1): SDS1 dirancang pikeun gancang tur otomatis nungtungan operasi reaktor. Batang nyerep neutron (rod kontrol nu nutup réaksi ranté nuklir) disimpen di jero saluran terasing lokasina langsung di luhur wadah reaktor (calandria) jeung dikawasa ngaliwatan sirkuit logika triple-kanal. Nalika mana wae 2 tina 3 jalur sirkuit diaktipkeun (kusabab sensing butuh lalampahan reaktor darurat), clutches-dikawasa arus langsung nu ngajaga unggal kontrol-rod dina posisi gudang de-energized. Hasilna nyaeta unggal kontrol-rod diselapkeun kana calandria, sarta kaluaran panas reaktor diréduksi ku 90% dina 2 detik.

System Shutdown Kasalametan 2 (SDS2): SDS2 ogé dirancang pikeun gancang tur otomatis nungtungan operasi reaktor. Larutan gadolinium nitrat (Gd(NO 3 ) 3 ), cairan nyerep neutron anu mapatkeun réaksi ranté nuklir, disimpen di jero saluran anu asup kana rakitan nozzle horizontal. Unggal nozzle gaduh klep anu dikontrol sacara éléktronik, sadayana dikontrol nganggo sirkuit logika triple-channel. Nalika mana wae 2 tina 3 jalur sirkuit diaktipkeun (kusabab sensing butuh perjalanan reaktor darurat), unggal valves ieu dibuka tur solusi Gd (NO 3 ) 3 nyuntik ngaliwatan nozzles pikeun nyampur jeung cairan moderator beurat-cai. dina wadah réaktor (calandria). Hasilna nyaéta kaluaran panas réaktor diréduksi ku 90% dina 2 detik.

Sistim cai cadangan (RWS): The RWS diwangun ku tank cai lokasina di élévasi luhur dina wangunan reaktor. Ieu nyadiakeun cai keur dipake dina cooling hiji ACR nu geus ngalaman leungitna kacilakaan coolant (LOCA). The RWS ogé bisa nyadiakeun cai darurat (via gravitasi-feed) kana generator uap, sistem moderator, sistem cooling tameng atawa sistem angkutan panas tina sagala ACR.

Sistem catu daya darurat (EPS): Sistem EPS dirancang pikeun nyayogikeun unggal unit ACR kakuatan listrik anu diperyogikeun pikeun ngalaksanakeun sadaya fungsi kaamanan dina kaayaan operasi sareng kacilakaan. Ieu ngandung mumpuni seismically, Generators standby kaleuleuwihan, accu na switchgear distribution.

Sistem cai cooling (CWS): The CWS nyadiakeun sagala cai lampu diperlukeun (H 2 O) diperlukeun pikeun ngalakukeun sagala fungsi nu patali jeung sistem kaamanan dina duanana kaayaan operasi & kacilakaan. Sadaya bagian anu aya hubunganana sareng kaamanan tina sistem mumpuni sacara seismik sareng ngandung divisi anu kaleuleuwihan.[ <span title="This claim needs references to reliable sources. (January 2014)">rujukan diperyogikeun</span> ]

 Biaya operasional 
ACR boga faktor kapasitas hirup rencanana leuwih gede ti 93%. Ieu kahontal ku tilu taun frékuénsi outage rencanana, kalawan 21 poé durasi outage rencanana sarta 1,5% per taun kapaksa outage. Separation kuadran ngamungkinkeun kalenturan pikeun pangropéa on-line sarta manajemén outage. Tingkat tinggi tina otomatisasi tés sistem kaamanan ogé ngirangan biaya.

 Ninggalkeun 
Bruce Power dianggap ACR di 2007 pikeun deployment di Kanada Kulon, boh keur pembangkit listrik, atawa keur generasi uap pikeun dipaké dina ngolah keusik minyak . Dina 2011, Bruce Power mutuskeun teu maju kalawan proyék ieu.  

Dina 2008, propinsi New Brunswick narima proposal pikeun studi feasibility pikeun ACR-1000 di Point Lepreau . Ieu nyababkeun tawaran resmi ku Tim Candu, anu diwangun ku AECL, GE Canada, Hitachi Canada, Babcock &amp; Wilcox Canada sareng SNC-Lavalin Nuclear, anu ngusulkeun ngagunakeun 1085. MWe ACR-1000. Euweuh deui datang nawar ieu. Ieu engké diganti ku nawar pertengahan 2010 ku Areva, tawaran nu ogé lapsed. 

AECL nuju pamasaran ACR-1000 salaku bagian tina Prosés Desain Generik Inggris tapi ditarik kaluar dina April 2008. CEO Hugh MacDiarmid dicutat nyarios, "Kami yakin pisan yén tindakan anu pangsaéna pikeun mastikeun ACR-1000 suksés di pasar global nyaéta fokus heula sareng paling penting pikeun ngadegkeunana di bumi." 

ACR-1000 ieu dikintunkeun salaku bagian tina pamundut Ontario pikeun proposal (RFP) pikeun instalasi Darlington B. Pamustunganana, AECL mangrupikeun hiji-hijina perusahaan anu nempatkeun tawaran resmi, kalayan pabrik dua réaktor ACR-1000. Panawaran ngabutuhkeun yén sadaya kontingensi pikeun waktos sareng anggaran overruns dipertimbangkeun dina rencana. Tawaran anu dihasilkeun éta $ 26 milyar jumlahna aya 2.400 MWe, atawa leuwih $10.800 per kilowatt. Ieu tilu kali naon anu diarepkeun, sareng disebut "shockingly high". Kusabab ieu mangrupikeun hiji-hijina tawaran, Kamentrian Énergi sareng Infrastruktur mutuskeun pikeun ngabatalkeun proyék ékspansi dina 2009. 

Dina 2011, kalayan henteu aya prospek penjualan sésana, pamaréntah Kanada ngajual divisi reaktor AECL ka SNC-Lavalin . Dina 2014, SNC ngumumkeun gawé bareng jeung China National Nuclear Corporation (CNNC) pikeun ngarojong jualan jeung pangwangunan desain CANDU aya. Di antara ieu aya rencana pikeun ngagunakeun dua reaktor CANDU-6 maranéhanana dina skéma daur ulang dina ngaran Advanced Fuel CANDU Reactor (AFCR).   Sanajan kitu, rencana ieu teu lumangsung. SNC sareng CNNC salajengna ngumumkeun kolaborasi dina Reaktor Cai Heavy, ogé dumasar kana téknologi CANDU warisan, sareng teu aya hubunganana sareng Reaktor Cai Heavy Advanced anu dikembangkeun di India.  

 Tempo ogé 

 Carolinas–Virginia Tube Reactor - hiji prototipe reaktor cai beurat ngalarti ku ~2% U235
 Desain Gen III séjén
 EPR
 AP1000
 ESBWR
 ABWR
 AS-APWR
 VVER-1200

 Rujukan