ΠΥΡΗΝΙΚΗ ΕΝΕΡΓΕΙΑ

1. ΠΥΡΗΝΙΚΗ ΕΝΕΡΓΕΙΑ • Η ενέργεια που παράγεται στους Πυρηνικούς Αντιδραστήρες οφείλεται στο φαινόμενο της σχάσης

2. ΚΥΚΛΟΣ ΚΑΥΣΙΜΟΥ • Εξώρυξη του ορυκτούπου περιέχει το UO2 • Διαχωρισμός του οξειδίου του ουρανίου από το υπόλοιπο ορυκτό (κίτρινο κέικ) • Εμπλουτισμός του ουρανίου • Κατασκευή των ράβδων καυσίμου • Παραγωγή ενέργειας στον ΠΑ • Απόσυρση-ανακύκλωση-απόβλητα

3. ΕΞΩΡΥΞΗ ΚΑΥΣΙΜΟΥ • Ουράνιο βρίσκεται σε σχετική αφθονία (1000 φορές σε σύγκριση με τον χρυσό) • Οικονομικά εκμεταλεύσιμα Αυστραλία-Καναδά –Καζακστάν • 1-10 kg U ανά τόνο Ορυκτού • 35 000 τόνοι Ουρανίου παράγονται ετησίως

4. ΣΥΜΠΥΚΝΩΣΗ • Διαχωρισμός του οξειδίου του ουρανίου από το υπόλοιπο ορυκτό • Από 0.5% συγκέντρωση ουρανίου ανά τόννο ορυκτού σε 75% • Ακολούθως μετατροπή του σε UF6

5. ΕΜΠΛΟΥΤΙΣΜΟΣ • U-235 σχάσιμο υλικό • 0.7% στο φυσικό ουράνιο • Οι περισσότεροι αντιδραστήρες χρησιμοποιούν καύσιμο ουράνιο με περιεκτικότητα σε U-235 3%-5% • Απαιτείται εμπλουτισμός ε = Νu-235 / (Νu-235 + Νu-238) • O σύνηθης μηχανισμός εμπλουτισμού είναι η μοριακή διάχυση

6. ΚΑΤΑΣΚΕΥΗ ΔΙΣΚΙΩΝ ΚΑΥΣΙΜΟΥ • Το UF6 μετατρέπεται σε UΟ2 (μαύρη πούδρα). Ακολούθως η πούδρα συμπιέζεται σε μικρά δισκία τα οποία θερμαίνονται σε πολύ υψηλές θερμοκρασίες. Τα κυλινδρικά δισκία έχουν διαμέτρο 1 cm , ύψος 1 cm και βάρος 7 g

7. ΚΑΤΑΣΚΕΥΗ ΡΑΒΔΩΝ ΚΑΥΣΙΜΟΥ • Τα δισκία τοποθετούνται σε ράβδους κράματος ζιρκονίου μήκους περίπου 4 μέτρων. • Οι ράβδοι συναρμολογούνται και στερεώνονται σε ενιαίο συγκρότημα που ονομάζεται συστάδα καυσίμου • Σε πυρηνικό αντιδραστήρα PWR 900 MW το καύσιμο αποτελείται από 157 συστάδες. Κάθε συστάδα περιέχει 264 ράβδους και κάθε ράβδος περιέχει 272 δισκία

8. ΠΥΡΗΝΙΚΟΙ ΑΝΤΙΔΡΑΣΤΗΡΕΣ • 437 Πυρηνικοί Αντιδραστήρες Ισχύος σε 32 χώρες. • 17% της Ηλεκτρικής Ενέργειας • 13 τύποι αντιδραστήρων ισχύος

9. ΤΥΠΟΙ ΑΝΤΙΔΡΑΣΤΗΡΩΝ ΙΣΧΥΟΣ

10. ΥΔΡΟΨΥΚΤΟΙ ΑΝΤΙΔΡΑΣΤΗΡΕΣ • LWRs -Ψυκτικό νερό • Ισχυρός επιβραδυντής  μικρός όγκος  υποβρύχια • Χαμηλό κόστος • Μεγάλη σα  εμπλουτισμός  κόστος καυσίμου • Ευκολία μετάβασης από υγρή σε αέρια φάση

11. ΤΥΠΙΚΕΣ ΠΑΡΑΜΕΤΡΟΙ PWR • Καύσιμο εμπλουτισμένο ουράνιο 3-4% η οξείδιο πλουτωνίου-ουρανίου ΜΟx . Μάζα καυσίμου περίπου 100 τόνοι. • Επιβραδυντής και ψυκτικό ελαφρύ νερό • Ηλεκτρική ισχύς σταθμού 900-1450 MW και απόδοση 32% • Καρδιά , διάμετρος και ύψος περίπου 3.5 μέτρα. Πίεση 15.5 Mpa • Ψυκτικό υπό πίεση . Θερμοκρασία εξόδου 329 βαθμοί

12. ΑΝΤΙΔΡΑΣΤΗΡΑΣ PWR

13. ΔΟΧΕΙΟ ΠΙΕΣΗΣ

14. ΡΥΘΜΙΣΤΗΣ ΠΙΕΣΗΣ

15. ΕΝΑΛΛΑΚΤΗΣ ΘΕΡΜΟΤΗΤΑΣ

16. ΣΤΡΟΒΙΛΟΓΕΝΝΗΤΡΙΕΣ

17. ΠΥΡΓΟΙ ΨΥΞΗΣ

18. ΦΡΑΓΜΑΤΑ ΕΓΚΛΩΒΙΣΜΟΥ ΤΩΝ ΡΑΔΙΕΝΕΡΓΩΝ ΠΡΟΙΟΝΤΩΝ

19. ΑΤΥΧΗΜΑΤΑ-LOCA • Περιγραφή: απώλεια ψυκτικού • Αίτιο: μεγάλη θραύση • Σύστημα σωληνώσεων • Δοχείο πίεσης • Απότομη πτώση πίεσης-ατμοποίηση • Αντιμετώπιση • Βύθιση όλων ράβδων ελέγχου • Διακοπή λειτουργίας • Σύστημα έκτακτης ψύξης (ECCS)-ψυχρό νερό-βορικό οξύ

20. ΧΑΡΑΚΤΗΡΙΣΤΙΚΑ BWR • Άμεσο κύκλο • e=3,4% • Ti =288 °C x=15% Πίεση 70 atm • Καύσιμο UO2 • Συστάδα 748 ράβδων, σύνολο ράβδων 46376,συνολικό βάρος 155 t • Απόδοση σταθμού 34%

21. ΑΝΤΙΔΡΑΣΤΗΡΑΣ BWR

22. CANDU • Έμμεσου κύκλου • Ψυκτικό D2O p=100 atm Τ=267°C –312°C • Επιβραδυντής D2O p=1 atm T=10°C • Οριζόντια κανάλια ψυκτικού,καθένα στο δικό του δοχείο πίεσης • Μικρή διάμετρος δοχείου πίεσης (2,5 cm)-αντοχή-συνέπειες θραύσης μικρότερες • Αντικατάσταση καυσίμου εν λειτουργία • Απόδοση σταθμού 28%

23. ΑΝΤΙΔΡΑΣΤΗΡAΣ CANDU

24. ΑΝΕΦΟΔΙΑΣΜΟΣ ΚΑΥΣΙΜΟΥ

25. ΠΥΡΗΝΙΚΟΣ ΣΤΑΘΜΟΣ VVER

26. KOZLODUY • 200 km βοορειοδυτικά Σόφιας • 6 μονάδες (2 των 1000 MW και 4 των 400 ΜW

27. RMBK • Επιβραδυντής γραφίτης • Ψυκτικό νερό • Καύσιμο e=1,8% • Πλεονέκτημα : πολλαπλοί σωλήνες πίεσης

28. CHERNOBYL

29. Συνεχής Λειτουργία Kόστος κατασκεής έκθεση εργαζομένων Περίβλημα Κόστος λειτουργίας CANDU,RBMK BWR PWR CANDU,PWR,BWR PWR,BWR,CANDU ΣΥΓΚΡΙΤΙΚΑ ΠΛΕΟΝΕΚΤΗΜΑΤΑ

30. ΑΠΟΣΥΡΣΗ ΚΑΥΣΙΜΟΥ

31. ΠΡΟΣΩΡΙΝΗ ΑΠΟΘΗΚΕΥΣΗ

32. ΕΠΕΞΕΡΓΑΣΙΑ-ΑΝΑΚΥΚΛΩΣΗ

33. ΑΠΟΒΛΗΤΑ • Σε κιλά ανά κάτοικο (Γαλλία ) • Παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας από πυρηνική (πάνω από 75%)

34. ΤΑΞΙΝΟΜΗΣΗ ΠΥΡΗΝΙΚΩΝ ΑΠΟΒΛΗΤΩΝ • χαμηλής ή μέσης ραδιενέργειας και χρόνο ημιζωής μικρότερο των 30 ετών 90 % • χαμηλής ή μέσης ραδιενέργειας και χρόνο ημιζωής μεγαλύτερο των 30 ετών 9.5 % • Απόβλητα υψηλής ραδιενέργειας και χρόνο ημιζωής μεγαλύτερο των 30 ετών 0.5 %

35. ΑΠΟΘΗΚΕΥΣΗ ΑΠΟΒΛΗΤΩΝ • τα χαμηλής και μέσης ραδιενέργειας απόβλητα τοποθετούνται σε ειδικά δοχεία και φυλλάσονται σε ειδικές εγκαταστάσεις υπέργειες η υπόγειες • Τα υψηλής ραδιενέργειας απόβλητα αφού «υαλοποιηθούν» θα τοποθετηθούν τελικά σε ειδικούς υπόγειους επιλεγμένους χώρους

36. ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΑ • Υπάρχουν πάρα πολλές διευθύνσεις στο δίκτυο σχετικές με την πυρηνική τεχνολογία. • Για εκπαιδευτικούς λόγους η πλέον ενδιαφέρουσα (με πολλές παραπομπές σε άλλες διευθύνσεις ) είναι η http://www.nuc.berkeley.edu/neutronics/todd/frame/