Energi Multiplikator Module

Energy Multiplier modul er en nuklear fission kraftreaktor under udvikling af General Atomics. Det er en modificeret udgave af gasturbinen Modular Helium Reactor og er i stand til at omdanne brugt nukleart brændsel til elektricitet og industriel procesvarme, uden separatistiske eller konventionel oparbejdning af atomaffald.

Design specifikationer

Den EM2 er en avanceret modulær reaktor forventes at producere 265 MWe af magt ved 850 ° C og være helt lukket i en underjordisk inddæmning struktur i 30 år uden at kræve tankning. Den EM2 adskiller sig fra de nuværende reaktorer, fordi den ikke bruger vand, kølervæske, men er i stedet en gaskølet hurtig reaktor, som bruger helium som kølemiddel for en ekstra grad af sikkerhed. Reaktoren anvender en sammensætning af siliciumcarbid som kappemateriale og berylliumoxid som neutron reflektor materiale, et andet niveau af sikkerhed, fordi keramikken kan håndtere højere temperaturer. Reaktoren er koblet til en højeffektiv direct-drive helium gasturbine som igen driver en generator til fremstilling af elektricitet. Anvendelse af en gasturbine giver en varme omdannelseseffektivitet meget større end konventionelle dampturbiner i brug.

Det nukleare kerne design er baseret på en ny konvertering teknik, hvor en indledende afsnit "starter" af kernen giver neutronerne, der kræves for at konvertere brugt nukleart brændsel, thorium eller forarmet uran til brændbart fissilt brændsel. Første generation EM2 enheder bruger uran startere at indlede konverteringsprocessen. Forretten U235 forbruges som brugte kernebrændsel / DU eller brugt nukleart brændsel / thorium omdannes til fissile brændstof. Den forventede kerne levetid er cirka 30 år uden optankning.

Betydelige mængder af værdifuldt fissilt materiale forblive i EM2 kernen i slutningen af ​​livet. Dette materiale genbruges som starter for en anden generation af EM2s uden konventionel oparbejdning. Der er ingen adskillelse af enkelte tungmetaller kræves og ingen beriget uran behov. Kun ubrugelige fissionsprodukter ville blive fjernet og gemt.

Alle EM2 udledninger heavy metal kan genanvendes til nye EM2 enheder effektivt lukker det nukleare brændselskredsløb, hvilket minimerer risikoen nukleare spredning og behovet for langsigtede repositories at sikre nukleare materialer.

Økonomi og arbejdsstyrken kapacitet

De forventede omkostninger fordele ved EM2 ligger i sin forenklede Power Conversion-system, der opererer ved høje temperaturer der giver cirka 50 procent større effektivitet og en tilsvarende reduktion en tredjedel i materialer krav end det nuværende atomreaktorer.

Hvert modul kan fremstilles i enten amerikanske indenlandske eller udenlandske anlæg ved hjælp af reservedele produktion og supply chain management med store komponenter afsendt af kommercielle lastbil eller jernbane til en hjemmeside til endelig samling, hvor det vil blive helt lukket i en underjordisk inddæmning struktur.

Atomaffald

Den EM2 udnytter brugt nukleart brændsel, også kaldet "brugt brændsel" fra de nuværende reaktorer, som er letvandsreaktorer. Det kan trykke en anslået 97% af ubrugt brændstof, at de nuværende reaktorer efterlader som affald.

Brugte brændselsstave fra konventionelle atomreaktorer er indgået på lageret, og anses for at være atomaffald ved atomindustrien og offentligheden. Atomaffald bevarer mere end 99% af sin oprindelige energi; den nuværende amerikanske opgørelse svarer til ni billioner tønder olie - fire gange mere end de kendte reserver. EM2 bruger denne atomaffald til at producere energi.

Ikke-spredning

Ved at bruge brugt nukleart affald og forarmet uran lagre som sit brændstof kilde, forventes en storstilet udbredelse af EM2 at reducere det langsigtede behov for berigelse af uran og fjerne konventionel oparbejdning af atomaffald.

Konventionelle letvandsreaktorer kræver optankning hver 18. måned. EM2 30-års brændselskredsløbet minimerer behovet for brændstofpåfyldning håndtering og kan reducere spredning bekymringer forbundet med tankning.

Energi og sikkerhed

EM2 udnytter passiv sikkerhedssystemer designet til sikkert nedlukning kun bruger tyngdekraft og naturlig konvektion i nødsituationer. Styrestænger og trommer automatisk indsat under et tab af magt hændelse via tyngdekraften. Naturlig konvektion flow bruges til at køle kernen under hele webstedet tab af magt hændelser. Ingen ekstern vandforsyning er nødvendig for akut køling. Anvendelsen af ​​siliciumcarbid som en sikkerhedsforanstaltning forbedret brændstof beklædning i kernen sikrer, at ingen hydrogen produktion i uheldsscenarier og tillader en længere periode respons sammenlignet med brugen af ​​Zircaloy metalbeklædning i løbende reaktorer, som er reaktive og ikke som varmebestandig keramik i EM2.

Underjordisk placering i en silo forbedrer sikkerheden og beskyttelsen af ​​anlægget til terrorisme og andre trusler.

Den EM2 høje driftstemperatur kan give procesvarme til petrokemiske brændstof produkter og alternative brændstoffer, såsom biobrændstoffer og brint.

Kritik

EM2 introducerer sikkerhed og praktiske tekniske udfordringer ud over traditionelle reaktorer. Den EM2 brændstof er et uprøvet koncept og forventes at lufte sine radioaktive fissionsprodukter, mens reaktoren er i drift, som ændrer den typiske dynamik af det indkapslede brændsel stang som den primære barriere for radioaktivitet frigivelse. Denne type af ventileret konstruktion brændstof i ikke findes i den nuværende generation reaktorer og kan udgøre en udfordring at få godkendelse til brug, selvom den amerikanske Nuclear Regulatory Commission. EM2 fortalere hævder også reaktorkernen kan vare op til 30 år uden at kræve tankning. Dette omfatter brug af siliciumcarbid beklædning, der stadig er under udvikling, selv om det er på nogle måder ligner den TRISO belægning. Proving en ny nukleart brændsel kan vare så lang tid uden væsentlige niveauer af fiasko vil være nødvendigt at succes vist, før den kunne have licens og bruges. Desuden er denne type brændstof cyklus kan, ligesom alle nuværende letvandsreaktorer, potentielt udgør en risiko for spredning af nukleart fissilt materiale. Ifølge en undersøgelse foretaget af Princeton University, en EM2-typen reaktor dimensioneret til at producere 200 MWe og næret med U-238 vil producere omkring 750 kg af super-plutonium inden omkring 5 år. Mens dette materiale derefter brændes som brændstof i den typiske 30 år højt brænde op cyklus, kunne udvindes betydelige mængder våben, plutonium, hvis ikke taget til fuld brænde op.

Forud for EM2, General Atomics var fremme et modulært helium-kølet termisk neutron spektrum reaktor, undertiden omtales som en gasturbine modulær helium reaktor. I modsætning til EM2, kan denne reaktor begreb ikke bruges til at brænde op den mindre actinid brøkdel af brugt nukleart brændsel / andet reaktorens atomaffald, men har en stor mængde af prismatiske grafitblokke i kernen, der ville absorbere varme, der giver termisk inerti, og dermed bidrage til at bremse stigningen i tempereret i brændslet reaktor i at nå nedsmeltning temperaturværdier, selv hvis alle kølervæsken er permanent tabt. I GT-MHR uden yderligere materialer i reaktorkernen til at absorbere varme under en alvorlig ulykke, såsom tab af kølemiddel uheld, vil denne type reaktor gennemgå en meget hurtig nedsmeltning. EM2 designere kræve deres reaktor er designet til at overvinde denne iboende risiko ved at bruge en direkte, passiv køling mekanisme, der automatisk går i hak i ulykker arrangementer. Derudover EM2 gør brug af siliciumkarbid beklædning til yderligere sikkerhedsmargener.

  0   0

Relaterede Artikler

Kommentarer - 0

Ingen kommentar

Tilføj en kommentar

smile smile smile smile smile smile smile smile
smile smile smile smile smile smile smile smile
smile smile smile smile smile smile smile smile
smile smile smile smile
Tegn tilbage: 3000
captcha