Loading presentation...

Present Remotely

Send the link below via email or IM

Copy

Present to your audience

Start remote presentation

  • Invited audience members will follow you as you navigate and present
  • People invited to a presentation do not need a Prezi account
  • This link expires 10 minutes after you close the presentation
  • A maximum of 30 users can follow your presentation
  • Learn more about this feature in our knowledge base article

Do you really want to delete this prezi?

Neither you, nor the coeditors you shared it with will be able to recover it again.

DeleteCancel

Make your likes visible on Facebook?

Connect your Facebook account to Prezi and let your likes appear on your timeline.
You can change this under Settings & Account at any time.

No, thanks

GAZ SOĞUTMALI REAKTÖRLER

No description
by

Zehra Taşpinar

on 5 May 2014

Comments (0)

Please log in to add your comment.

Report abuse

Transcript of GAZ SOĞUTMALI REAKTÖRLER

Yenilikçi reaktör tasarımlarından biri olan gaz soğutmalı reaktör çalışmaları 1950lerde başlamış, bazı başarılar sağlanmıştır (MAGNOX, AGR, AVR, THTR). Gaz soğutmalı reaktörlerde, nükleer yakıtlarda üretilen enerji gaz formundaki akışkan kullanılarak çekilir. Nötronların yavaşlatılması için grafit kullanılır. Malzeme ve Gaz türbini teknolojisindeki gelişmeler, bunları kullanan yenilikçi tasarımlarla yeniden cazip hale gelmiştir.
GİRİŞ
NÜKLEER REAKTÖR FİZİĞİ
Gaz soğutmalı reaktör tasarımlarında yakıt elemanı olarak küresel veya prizmatik yakıt kullanılmaktadır. Küresel yakıt elemanlarında, çok küçük yakıt zerreleri halinde olan UO2, pirolitik karbon (düşük ve 2 adet yüksek yoğunluklu olmak üzere 3 katman) ve silikon karbid'den oluşturulan toplam 4 katman arasındadır.
ZEHRA TAŞPINAR
102030038

GAZ SOĞUTMALI REAKTÖRLER
Prizmatik yakıt elemanları ise yine çok küçük UO2 tanecikleri ile doldurulan silindir yakıt çubuğu, grafit bloklar içindeki kanallara yerleştirilerek yapılır.
Gaz soğutmalı reaktörler modüler tasarım özelliklerine sahiptir.Böylece tesis bileşenlerinin fabrikasyon üretimi ve paralel kurulum imkanı sağlanmaktadır.Bileşenlerinin taşınma kolaylığı ve çabuk montaj avantajlarıyla birleşince bu özellikler gaz soğutmalı reaktörlere ekonomik avantajlar sağlamaktadır.Modüler tasarım özelliği, bu tesislerin uygun görülen yerlerde istenen miktarda kurulabilmesine ve bir modülün kurulumu devam ederken diğer modüllerde elektrik üretimi yapılabilmesinede imkan verir.
*Grafit, göreceli olarak düşük nötron soğurma özelliğiyle iyi bir nötron yavaşlatıcıdır. Grafit yavaşlatıcılı ve gaz(karbondioksit veya helyum) soğutuculu ısıl reaktörler, bu nedenle, doğal uranyumla çalıştırılabilir.

* Isıl fisyon yapabilen malzemenin konsantrasyonu düşük olduğundan yakıtın ulaşılabilir tükenme değeri düşüktür. Bu nedenledir ki gelişkin gaz soğutmalı reaktörler U-235’ce zenginleştirilmiş yakıt kullanılır.

* Grafit yavaşlatıcı olarak kullanılırsa, fisyon nötronlarının ısıl nötron enerjilerine kadar yavaşlatılmaları bakımından daha düşük kapasiteli olması yüzünden, daha büyük bir reaktör kalbi ve çok düşük güç yoğunluğu söz konusudur.
Gelişmiş Gaz Soğutmalı Reaktörler

*AGR tipi, bugüne kadar 625 MW kadar olan ünite güçlerinde inşa edilmiş olup yavaşlatıcı olarak grafit ve soğutucu gaz olarak da CO2 kullanmaktadır.

*.Yakıt elemanları, çelik zarf içinde UO2 tabletlerden oluşan 36 çubuktan oluşmaktadır.UO2 tabletler hafifçe zenginleştirilmiş uranyum yakıt içerirler.

* Yakıt elemanları yavaşlatıcı işlevi gören grafit bir yapıya gömülü dikey soğutma kanalları içerisinde yerleştirilir. Santral çalışırken yakıt yükleme mümkündür.
Yüksek sıcaklıklı Gaz Soğutmalı Reaktörler

Yüksek sıcaklıklı gaz soğutmalı reaktörler de yavaşlatıcı olarak grafit fakat soğutucu olarak Helyum kullanılır.Asıl bir gaz olan Helyum yüksek sıcaklıklarda Grafit ile reaksiyona girmediğinden AGR servisine oranla daha yüksek soğutucu çıkış sıcaklıklarına ulaşılmasını mümkün kılar.
Prizmatik Yakıt Elemanlı HTGR:

*HTGR Toryum Uranyum yakıt çeviriminde çalışır. Yakıt seramik kaplamaya sahip yüksek düzeyde zenginleştirilmiş ısıl fisyon yapabilen Uranyum( fissile) ve ‘üretken’ toryum(fertile) parçacıklarından oluşmaktadır.

*Isıl fisyon yapabilen parçacıklar 200-800 µm çapında olup ya yüksek düzeyde zenginleştirilmiş uranyum (U-235, %93) veya yeniden çevrimden elde edilen U-233 içerir.Bunlar 150-200 µm kalınlığında pirolitik karbon ve silikon ‘karbit’ tabakalarla kaplanmışlardır.’üretken’ parçacıklar Th-232’yi ThO2 halinde içermekde olup sadece pirilotik karbonla kaplanırlar.Parçacıklar grafit bir matris içerisine bir yakıt çubuğu oluşturacak şekilde dağıtılırlar.
Küresel Yakıt Elemanlı HTR:

Bu küresel yakıt elemanları yakıt ve üretken malzeme olarak, HTGR yakıtında olduğu gibi pirolitik karbon ile kaplanmış olan, UO2 ve ThO2 parçacıkları içerir.’Çakıl yatak’(pebble bed), 5.6 m çapında ve 6m yüksekliğinde bir grafit yapı içerisinde yer almaktadır.
Soğutucu ‘çakıl yatak’ dan aşağı doğru akar ve kalp çıkış sıcaklığı olarak 750 °C’ ye ısıtılır. Santralin genel verimi %40’dır.
Termal reaktör
Yakıt:
Doğal UO2
Soğutucu:
Gaz (CO2
veya He)
Moderatör:
Grafit veya
Berilyum
Ayırt edici Özellikleri
•Doğal uranyum yakıt
•Yüksek verim (%40-50)
•Gaz soğutucu


AVANTAJLARI:


*Soğutucusu ucuzdur.

*Doğal uranyum dahil herhangi bir
yakıt kullanılabilir.

*Soğutucu sistem elemanlarını çok
az aşındırır ve etkileşir

*Yüksek soğutucu sıcaklığı
nedeniyle yüksek verim (>%40).

*Gaz türbini kullanılabilir




DEZVAVANTAJLARI:

* Büyük ve pahalı reaktör kalbi ve ısı değiştiricileri

* Düşük yakıt yanma oranları

*Grafit yavaşlatıcı yanıcı bir malzeme

=> http://www.taek.gov.tr/nukleer-guvenlik/nukleer-enerji-ve-reaktorler/170-nukleer-reaktorler/460-gaz-sogutmali-reaktorler
BAŞLIK: GAZ SOĞUTMALI REAKTÖRLER
TARIH: 21.04.2014

=> Kessler, G., 2003, Nükleer Fisyon Reaktörleri/Çevirmen:Süleyman Sırrı Öztek/Gaz Soğutmalı Isıl reaktörler/sayfa no:82-89/Ankara
BAŞLIK: GAZ SOĞUTMALI REAKTÖRLER
TARIH: 21.04.2014

=>http://benim.kimyam.net/uploads/6/9/0/6/6906133/reaktortipleri.pdf
BAŞLIK: NÜKLEER REAKTÖR TIPLERI
TARIH: 21.04.2014



KAYNAKLAR:
TEŞEKKÜRLER
HTGR VE HTR'LERIN GENEL GÜVENLIK DEGERLENDIRMELERI:


*HTGR VE HTR'lerin kalpleri esas itibariyle grafit ve seramik yakıttan meydana geldiğinden yakıt elemanlarının erime ve süblimleşme noktaları çok yüksekdir.

*Normal işletme esnasında reaktörün kararlığı yüksekdir ve kendi kendine düzenleme özelliği gayet iyidir.Grafit yavaşlatıcının yüksek ısı kapasitesi olarak düşük güç yoğunluğu tüm sıcaklığa bağlı geçmiş durumlarını geciktirir.

*Helyum Soğutucu kimyasal olarak tepkimeye girmez buhar üreticisine hava girişi veya arza olması halinde grafitin hava ve su ile kimyasal reaksyona girmesi muhtemel olduğundan grafit korozyonu üzerine ayrıntılı analizler yapılmaktadır.Sonuçlar hava ve suyu birlikte çok mktarda girmes halinde bile reaktörün güvenli bir şekilde soğutulabileceğini gösterir.



Bu Tasarımlar;

*Yüksek Çalışma Sıcaklığı
*Proses Isısı Üretimi
*Çevre dostu tasarım
*Modüler Tasarıma Yatkınlık
*Değişik yakıt çevrimlerine yatkınlık
(Th, Pu) özellikleriyle dikkat çekmektedirler.
*Yakıt çubukları da yine altıgen bir Grafit blok içine altıgen bir yakıt elemanı oluşturacak şekilde yerleştirilir.

*.Bu altıgen yakıt elemanları kalp bloğunu oluşturmak üzere 7 elemanlı grup halinde düzenlenir.
*Kalp bloğu her biri 3 taban yansıtıcı grafit blok 8 yakıt elemanı bloğu 3 üst yansıtıcı grafit bloktan oluşmaktadır.Bir kaç yüz tane altıgen grafit elemandan meydana gelir.

*Soğutucu Helyum gazı altıgen yakıt elemanları içindeki dikey deliklerden aşağı doğru akar.Soğutucu He gazı 51 bar basınçta olup kalbi takriben 740 C de terk eder.Bu ise yaklaşık %39'luk bir santral verimine sahiptir.
*F.Almanya, küçük deneysel test reaktörünün inşa ve işletimini müteakip toryum yüksek sıcaklık reaktörü, THTR 300, 1972’den beri F.Almanya’da inşa halindedir.

*Bu reaktör, ABD’deki HTGR serisinde olduğu gibi U-235/Toryum/U-233 çevriminde işletilecekdir. Kalp ve yakıt elemanları tasarımı HTGR ile benzerdir. Reaktör kalbi her biri 6 cm çapında 675000 küresel yakıt elemanından meydana gelir.
Full transcript