Atomenergetikai alapismeretek

Hasonló dokumentumok
A hazai nukleáris kapacitás hosszú távú biztosítása

Atomreaktorok. Készítette: Hanusovszky Lívia

Atomenergetikai alapismeretek

Atomenergetikai alapismeretek

Egyéb reaktortípusok. Atomerőművi technológiák. Boros Ildikó BME NTI

Az atomenergia jelenlegi szerepe. A 3+ generációs atomerőművek nukleáris biztonsági és környezeti aspektusai. Prof. Dr.

A természetes uránnak csak 0.71%-a 235-ös izotóp, a többi 238-as, amely termikus neutronokkal nem hasítható

FENNTARTHATÓ FEJLİDÉS ÉS ATOMENERGIA

Magyarországi nukleáris reaktorok

Harmadik generációs atomerőművek és Paks 2

A paksi atomerőmű. Készítette: Szanyi Zoltán RJQ7J0

Atomerőművek felépítése, tervezése

Az atommagtól a konnektorig

Második és harmadik generációs atomreaktorok

ALLEGRO Reaktorral Kapcsolatos Reaktorfizikai Kihívások XV. MNT Szimpózium

PÉCSI TUDOMÁNYEGYETEM TERMÉSZETTUDOMÁNYI KAR KÖRNYEZETTUDOMÁNYI INTÉZET

A szabályozott láncreakció PETRÓ MÁTÉ 12.C

1., 2., 3., 4. generációs atomerımővek

Atomenergetika Erőművek felépítése

A Nukleáris Technikai Intézet és az atomenergetikai

ALLEGRO: Gázhűtésű gyorsreaktor Közép-Európában

Maghasadás, atomreaktorok

Aktuális CFD projektek a BME NTI-ben

Az atomoktól a csillagokig: Az energiaellátás és az atomenergia. Kiss Ádám február 26.

235 U atommag hasadása

Energetikai mérnökasszisztens Mérnökasszisztens

Első magreakciók. Targetmag

Kis atomerőművekről. MNT szimpózium. Budapest, december 5-6. mindig is volt törekvés kis blokkokra, mostanában a fő sodor mellett erősödik.

Tórium üzemanyagú atomerőművek elterjedésének hatása a világ energiatermelésére

A Nukleáris Technikai Intézet és az atomenergetikai képzések

Az Országos Képzési Jegyzékről és az Országos Képzési Jegyzék módosításának eljárásrendjéről szóló 133/2010. (IV. 22.) Korm.

A MAGTÁBLÁZATOK. A rendszám (Z) a neutronszám (N) függvényében A stabil magok Z=20-ig a os egyenes mentén, utána az alatt helyezkednek el.

ALLEGRO: gázhűtésű gyorsreaktor Közép-Európában. Czifrus Szabolcs BME Nukleáris Technikai Intézet

Nukleáris energetika. Kérdések 2015 tavaszi félév

Az atomerőművek technikai fejlődése, és generációik

VVER-440 (V213) reaktor (főberendezések és legfontosabb üzemi jellemzők)

SMR: AZ ATOMENERGETIKA JÖVŐJE?

ATOMENERGETIKA ÉS NUKLEÁRIS TECHNOLÓGIA

Mini Atomerőművek. Dr. Rácz Ervin. Óbudai Egyetem, Kandó Kálmán Villamosmérnöki Kar, Villamosenergetikai Intézet

Egzotikus atomreaktorok

Atomenergia a 21. században

Dél-dunántúli Környezetvédelmi és Természetvédelmi Felügyelőség

ALLEGRO gázhűtésű gyorsreaktor CATHARE termohidraulikai rendszerkódú számításai

A paksi kapacitás-fenntartási projekt bemutatása

CFX számítások a BME NTI-ben

AES Balogh Csaba

Dr. Csom Gyula 4. ATOMERÕMÛVEK. Budapest június

A HINKLEY POINT C ATOMERŐMŰ GAZDASÁGI VIZSGÁLATA A RENDELKEZÉSRE ÁLLÓ ADATOK ALAPJÁN

Atomenergia itthon és a világban

A Paksra tervezett új blokkok fô jellemzôi

Atomerőművek. Záróvizsga tételek

NEGYEDIK GENERÁCIÓS REAKTOROK Keresztúri András, Pataki István, Tóta Ádám MTA Energiatudományi Kutatóközpont, Reaktoranalízis Laboratórium

ATOMERŐMŰ GENERÁCIÓK FEJLŐDÉSÉNEK VONZATAI

Maghasadás Szabályozatlan- és szabályozott láncreakció Atombomba és a hidrogénbomba

Atomerőművek felépítése, tervezése

Atomerőmű. Radioaktívhulladék-kezelés

A negyedik generációs reaktortípusok tórium-urán üzemanyagciklusban való alkalmazhatóságának vizsgálata

Magfizika az iskolában

Új típusú fűtőelemek bevezetésének megalapozását szolgáló kísérletek, 2015 & 2016

A világ atomerőművei körkép 2004

Magfizikai alapismeretek

Az atomenergiáról egyszerűen: az atomerőművek működése, típusaik és jövőjük

Az atomenergia nemzetközi helyzete és regionális fejlődési lehetőségei Fukusima után

AZ ATOMENERGIA. 186 Firka /5

Új reaktortípusok fogják fellendíteni az atomenergia-ipart

NEMZETKÖZI ÖSSZEFOGÁS A 21. SZÁZAD ATOMENERGETIKÁJÁÉRT

Nemzeti Nukleáris Kutatási Program

Jövőnk és a nukleáris energia

Paks déli részén a 6-os számú főút és a Duna között. Ennek oka: Az atomerőmű működéséhez nagy mennyiségű víz szükséges, amit a Dunából vesznek.

GONDOLATOK AZ ATOMREAKTOROK BIZTONSÁGA CÍMŰ KÖNYVRŐL

Csernobili látogatás 2017

A tételhez segédeszközök nem használható.

A teljesítménysűrűség térbeli eloszlása

Környezetbarát elektromos energia az atomerőműből. Pécsi Zsolt Paks, november 24.

C15. Üzemeltetési ciklus hosszabbítás az MVM PA Zrt. VVER-440 blokkokon. Czibula Mihály. kiemeltprojekt-vezető. MVM PA Zrt. C15 Kiemelt Projekt

Gyorsreaktorok szerepe az atomenergetika fenntarthatóságában

Aktuális CFD projektek a BME NTI-ben

Atomenergia. Láncreakció, atomreaktorok, atombomba és ezek rövid története

Atomreaktorok korróziós transzportfolyamatainak vizsgálata a primerköri hőhordozóból vett minták elemzésével

C15-Kampányhosszabbítás a Paksi VVER-440-es blokkokban

DOBOS RÓBERT SZEMINÁRIUMI DOLGOZAT

1. melléklet Az OAH /2015 számú jegyzőkönyvhöz

Fukusima: mi történt és mi várható? Kulacsy Katalin MTA KFKI Atomenergia Kutatóintézet

A nukleáris energiatermelés jelene és jövője

Csernobili látogatás 2017

Az AGNES-program. A program szükségessége

A HPLWR tanulmányozásához használt csatolt neutronfizikai-termohidraulikai programrendszer továbbfejlesztése

SMR: az atomenergetika jövője?

A nuklidok csoportosítása

MET 7. Energia műhely

Atomreaktorok üzemtana. Az üzemelő és leállított reaktor, mint sugárforrás

Az SCWR-FQT tesztszakaszának CFD analízise: a be- és kilépő rész vizsgálata

Atomreaktorok generációi

( t) Mag- és neutronfizika 10. elıadás Emlékeztetı: Láncreakció neutronokkal - - k 1

Sajtótájékoztató február 11. Kovács József vezérigazgató

IV. generációs reaktorok kutatása. Czifrus Szabolcs BME NTI

Nukleáris energiatermelés

Gazdaságosabb üzemanyag és üzemanyag ciklus a paksi reaktorok növelt teljesítményén

I. Századvég-MET energetikai tanulmányíró verseny

Atomerőművek biztonsága és az atomerőművi balesetekből, üzemzavarokból levonható következtetések. Pátzay György, Kossa György*, Grósz Zoltán

Átírás:

Atomenergetikai alapismeretek 7. előadás: Atomreaktorok, atomerőművek Prof. Dr. Aszódi Attila Egyetemi tanár, BME Nukleáris Technikai Intézet Budapest, 2019. március 26. https://kahoot.it/ az előző órai anyagból Prof. Dr. Aszódi Attila 2

Moderációs jellemzők Moderátor jellemző 1 H H 2 O D D 2 O Be C 238 U α 0-0,111-0,640 0,716 0,983 maximális energiacsökkenés lassítási erélyesség µ 0 0,667-0,333-0,074 0,055 0,003 ξ 0 1 1 0,725 0,725 0,209 0,158 0,00838 Ütközések száma 18,2 18,2 25 25 87,1 114 2172 M I =ξ 0 Σ es 0,002 3,27 0,00027 0,256 0,18 0,06 0,042 1/M I 500 0,247 3690 3,91 5,53 16,7 - makroszkop. lassítóképesség γ 118 149 10900 7760 146 234 0,16 lassítási jóság Prof. Dr. Aszódi Attila 3 Forrás: Dr. Csom Gyula: Atomerőművek üzemtana 1. kötet Reaktortípusok Energetikai atomreaktor típusok napjainkban Ma leginkább használatos csoportosítás: Üzemelő (db)/ Szumma 450 LWR Light Water Reactors PWR Pressurized Water Reactors 298 BWR Boiling Water Reactors 72 PHWR Pressurized Heavy Water Reactors 49 LWGR Light Water Graphite Reactors 14 FBR Fast Breeder Reactors 3 GCR Gas-Cooled Reactors 14 Üzemelő reaktorok típus szerint 2019. március Építés alatt lévő reaktorok típus szerint 2019. március Prof. Dr. Aszódi Attila Forrás: IAEA PRIS, lekérdezés: 2019. március 4

Reaktortípusok, atomerőművi kapcsolások BWR Boiling Water Reactor Forralóvizes reaktor nyomott tartályos reaktorok; moderátor: könnyűvíz; hűtőközeg: (moderátor) könnyűvíz; munkaközeg: (moderátor) könnyűvíz; egyetlen hőkörfolyamati kör; a reaktor a Rankine-körfolyamatba épített hőforrás rendszerelem; függőleges kazetták; 3-5% dúsítású üzemanyag; szabályozó és biztonságvédelmi rudak bevezetése alulról; áramlás a zónában alulról felfelé, de egyúttal tápvíz recirkuláció a zónában; átrakás csak leállított, lehűtött reaktornál lehetséges. Prof. Dr. Aszódi Attila 5 Reaktortípusok, atomerőművi kapcsolások PWR Pressurized Water Reactor Nyomottvizes reaktor nyomott tartályos reaktorok; moderátor: primerköri könnyűvíz; hűtőközeg: (moderátor) könnyűvíz; munkaközeg: szekunderköri könnyűvíz; két hőkörfolyamati kör (primer és szekunder kör); a gőzfejlesztő a Rankine-körfolyamatba épített hőforrás rendszerelem; függőleges kazetták; 3-5% dúsítású üzemanyag; kényszerített áramlás a zónában alulról felfelé; szabályozó és biztonságvédelmi rudak bevezetése felülről; átrakás csak leállított, lehűtött reaktornál lehetséges. Operating Principles of a Pressurized Water Reactor https://www.youtube.com/watch?v=msfgmlw1crw&feature=youtu.be Prof. Dr. Aszódi Attila 6

Reaktortípusok, atomerőművi kapcsolások PHWR Pressurized Heavy Water Reactor Nyomott nehézvizes reaktor nyomott csöves reaktor (elvben nyomott tartályos kivitel is lehetséges - nem tipikus) moderátor: calandria nehézvíz; hűtőközeg: primer köri nehézvíz; moderátor és hűtőközeg fizikailag szétválasztva! munkaközeg: könnyűvíz; a gőzfejlesztő a Rankine-körfolyamatba épített hőforrás rendszerelem; természetesvagy enyhén (2-4%) dúsított uránnal is képes üzemelni; PWR-hez képest alacsony kiégés; kazetták vízszintes csövekben, áramlás vízszintes; egy hűtőcsőben több kazetta egymás mögött; átrakás üzem közben is lehetséges; PWR-nél nagyobb zóna. Prof. Dr. Aszódi Attila 7 Reaktortípusok, atomerőművi kapcsolások LWGR/RBMK Light Water Graphite moderated Reactor Könnyűvíz hűtésű grafit moderátoros reaktor nyomott csöves kivitel; moderátor: grafit; hűtőközeg: könnyűvíz; munkaközeg: (hűtőközeg) könnyűvíz a reaktor a Rankine-körfolyamatba épített hőforrás rendszerelem; természetesvagy enyhén (2-4%) dúsított uránnal is képes üzemelni; PWR-hez képest alacsony kiégés; kazetták függőleges csövekben, áramlás alulról felfelé; egy hűtőcsőben két kazetta egymás fölött nagyon magas zóna PWR-nél sokkal nagyobb zóna; átrakás üzem közben is lehetséges. Prof. Dr. Aszódi Attila 8

Moderátor anyagok fő jellemzői Moderátor paraméterek Moderációs úthossz [cm] Neutronabszorpciós hatáskeresztmetszet [barn] H 2 O D 2 O Grafit 5.74 10.93 19.7 0.66 0.0026 0.0045 víz urán víz urán víz víz urán víz grafit víz urán víz víz urán víz urán víz víz urán grafit víz víz urán víz Nyomott vizes reaktor Csernobili típusú reaktor Prof. Dr. Aszódi Attila 9 Reaktortípusok, atomerőművi kapcsolások FBR / SFR Fast Breeder Reactor / Sodium cooled Fast Reactor Gyors neutronos tenyésztő reaktor moderátor: nincs; hűtőközeg: folyékony nátrium; medencés/tartályos kialakítás is létezik; három körös kialakítás (Na kémiai problémái); magas hőmérséklet jó hatásfok; bonyolultabb üzem, mint a PWR/BWR-nél; a szekunder/tercier kör közötti gőzfejlesztő a Rankine-körfolyamatba épített hőforrás; gond: gazdasági kérdések (túl olcsó az urán). Prof. Dr. Aszódi Attila 10

Reaktortípusok, atomerőművi kapcsolások GCR Gas-Cooled Reactor Gázhűtésű reaktor elvben nyomott tartályos és nyomott csöves kivitelben is létezik; moderátor: grafit; hűtőközeg: CO 2 -gáz (vagy hélium); a gőzfejlesztő a Rankine-körfolyamatba épített hőforrás rendszerelem; magasabb körfolyamati hatásfok; sokkal kisebb nyomás, mint a PWR-ben; sokkal nagyobb zóna, mint a PWR-ben; jámbor, lassú tranziensek; hosszú távú üzemét korlátozza a grafit fogyása (UK zsákutca, nincs üzemidőhosszabbítás UK-ban ezen reaktorokon) Prof. Dr. Aszódi Attila 11 a) egykörös atomerőmű b) másfél körös atomerőmű c) kétkörös atomerőmű d) háromkörös atomerőmű kapcsolás Prof. Dr. Aszódi Attila 12

BWR - Egykörös kapcsolás Prof. Dr. Aszódi Attila 13 RBMK - Másfélkörös kapcsolás Prof. Dr. Aszódi Attila 14

PWR - Kétkörös kapcsolás Prof. Dr. Aszódi Attila 15 FBR - Háromkörös kapcsolás Prof. Dr. Aszódi Attila 16

VVER-440 (Paks1) Prof. Dr. Aszódi Attila 17 VVER-440 (Paks1) T-s diagram Prof. Dr. Aszódi Attila 18

Atomerőmű-generációk Prof. Dr. Aszódi Attila 19 Első generációs atomerőművek Az 50-es, 60-as évek prototípus atomerőművi reaktorai Viszonylag kis egységteljesítmény (<250 MW) Kis darabszámú szériák, inkább prototípus (kivétel: Magnox) Biztonsági hiányosságok Többnyire természetes urán üzemanyag Egzotikus reaktortípusok is (FBR pl. Fermi I., GCR pl. Magnox, HWGCR pl. Monts D'Arree, SGHWR Winfrith) Winfrith SGHWR vezénylő (1967-90, 100 MWe) HWGCR heavy water gas cooled reactor SGHWR steam generating HWR Winfrith SGHWR leszerelése Prof. Dr. Aszódi Attila 20

Második generációs atomerőművek A jelenleg üzemelő blokkok nagy része Kereskedelmi forgalomban kapható, nagy darabszámú szériák Főleg könnyűvizes blokktípusok ill. nehézvizes reaktorok Első generációs reaktorokból továbbfejlesztve Csak a biztonságos, gazdaságos típusokat tartották meg Bizonyos sztenderdizálás már megfigyelhető, de a blokkok még számos egyedi paraméterrel rendelkeznek Prof. Dr. Aszódi Attila 21 Harmadik generációs atomerőművek Ezek a jelenleg piacra kerülő típusok, a második generációs erőművek továbbfejlesztett változatai. Fejlesztés a második generációs típusokhoz képest: evolúciós és innovatív reaktortípusok Továbbfejlesztés irányai: Gazdasági versenyképesség javítása Nagyobb biztonság Non-proliferációs célok megvalósítása Fenntarthatósági szempontok Továbbfejlesztett építési megoldások, pl. moduláris építés Forrás: titan2.ru Osztrovec, VVER-1200 2019.03.14. Prof. Dr. Aszódi Attila 22

IV. Generációs reaktorok IV.: 2030-tól várható típusok. A biztonság és gazdaságosság terén minden eddigi tapasztalat alapján készített konstrukciók. Céljuk fenntartható energiaforrás biztosítása: villamosenergia- és hőtermelés, tengervíz sótalanítás, illetve a hidrogéntermelésben való részvétel. 23 Prof. Dr. Aszódi Attila Negyedik generációs reaktorok GIF kiválasztott koncepciók Prof. Dr. Aszódi Attila 24 Forrás: GenIV