NuScale’ın Küçük Modüler Reaktörleri
Modüller olmasının başlıca avantajı ekonomik, küçük ve güvenilir olmasıdır…
Enerji Santrallerinde elektrik üretmek için kullanılan Nükleer Fizyon teknolojisine hemen hemen hepimiz aşinayızdır. NucScale firmasının çok küçük kapasitede enerji üretim kapasiteleri de olsa hayalindeki modüler reaktörleri hiç duyunuz mu peki?
Son 70 yıldır, nükleer güç; kanıtlanmış, temiz, güvenilir ve ekonomik bir kaynaktır. Dünyadaki fosil yakıtlara bağımlılığı azaltmak, hem gelişmiş hem de genişleyen ekonomilerin ihtiyaçlarını karşılamak ve çevremize salınan CO2 miktarını azaltmak için yeni nükleer santraller gereklidir.
Yeni nesil nükleer güce sahip olan araştırma ve geliştirme yatırımları; güvenli, modüler, ölçeklenebilir, fabrika yapımı nükleer reaktörler şeklinde teknolojik iyileştirme vaat ediyor bizlere.
İşte bu araştırma ve geliştirme yatırımlarını gerçekleştiren NuScale firması, ABD ve diğer ülkelerdeki gelecekteki talebi karşılamada önemli bir rol oynayacak temiz, güvenilir ve ekonomik bir teknoloji olan küçük modüler reaktörler geliştirdi.
NuScale’nin Modüler Reaktörlerinin Özellikleri
- (1) Reaktör 65 feet boyunda x 9 feet çapındadır. Bir muhafaza kabının içinde bulunur.
- (2) Reaktör ve muhafaza kabı, yer altına inşa edilmiş, su dolu bir havuz içerisinde çalışır. Reaktör suyun doğal sirkülasyon prensiplerini kullanarak çalışır; bu nedenle, reaktör boyunca suyu sirküle etmek için pompaya gerek yoktur. Bunun yerine, sistem bir konveksiyonel proses sistemini kullanır. Su, çekirdeğin üzerinden geçerken ısıtılır.
- (3) Isındıkça, su haznenin iç kısmında yükselir. Isıtılmış su yükselticinin tepesine ulaştığında, buhar jeneratörlerinden geçerek soğutulan su ile aşağı doğru çekilir.
- (4) Soğutucu su daha yüksek bir yoğunluğa sahiptir. Çekirdek tarafından çekildiği yerde, yerçekimi tarafından tekrar reaktörün dibine kadar çekilir. Reaktör sistemindeki su, kirlenmeyi önlemek için buhar jeneratörü sistemindeki sudan ayrı tutulur. Reaktör sistemindeki sıcak su, buhar jeneratöründeki yüzlerce tüpün üzerinden geçerken, ısıtıcı-boru duvarlarından geçirilir ve borulardaki su buharlaşır. Buhar, elektrik jeneratörüne tek bir şaft bağlanan türbinleri döndürür. Türbinlerden geçtikten sonra, buhar enerjisini kaybeder. Kondenserde soğutularak tekrar sıvı formuna dönüştürülür ve daha sonra besleme suyu pompası tarafından tekrar çevrime girdiği buhar üreticisine pompalanır.
NuScale’nin Modüler Reaktörünün Detayları
- Termal kapasite: 160 MWt Elektrik kapasitesi ve 50 MWe (brüt)
- Kapasite faktörü: %95
- Boyutlar: Reaktör ve buhar jeneratörünü içeren 76‘ x 15’ silindirik muhafaza kap modülü
- Ağırlık: yaklaşık 700 ton
- Maliyet: Sadelikten dolayı sayısız avantaj, hazır standart ürünler, Modüler tasarım ve daha kısa inşaa süreleri söz konusu ki maliyet kW başına 5100 dolar civarında.
- Yakıt: 17 x 17 konfigürasyonda standart LWR yakıtı, her bir montaj uzunluğu 2 metre (~ 6 ft.); 24 aylık yakıt ikmal döngüsü yüzde 4,95'ten daha az zenginleştirilmiştir.
Her bir NuScale Modüler Reaktör, çoklu modüller konfigürasyondan bağımsız olarak çalışan bağımsız bir ünitedir.
Tek bir kontrol odasından en fazla 12 modül izlenebilir ve çalıştırılabilir ve modüller olmasının başlıca avantajı ekonomik, küçük ve güvenilir olmasıdır.
Güvenirlik özellikleri şunları içerir:
- Tasarım, hiçbir operatör müdahalesi olmaksızın otomatik olarak, AC veya DC güç ve ek su olmaksızın süresiz olarak kendini kapatabilir ve kendini soğutabilir.
- Yüksek basınçlı muhafaza kabına ve gereksiz pasif bozunma ısısını giderme ve muhafaza kabının ısısını giderme sistemlerine sahiptir.
- Reaktör, buhar jeneratörü ve basınçlayıcıyı ve doğal sirkülasyonunu kapsayan NuScale’nin Modüler Reaktörünün entegre tasarımı; çok büyük primer borulara ve reaktör soğutma suyu pompalarına olan ihtiyacı ortadan kaldırır.
- Geleneksel bir 1,000 MWe nükleer reaktörün nükleer yakıtının yaklaşık % 5'ini barındırmaktadır.
- Bir Sismik Kategori-1 reaktör binasında yer alan bir reaktör havuzunun yapısında çekirdek soğutmasını sağlamak için son soğutucuya daldırılmış olan kaplar vardır.
Referanslar:
- http://www.nuscalepower.com
- http://www.westinghousenuclear.com/New-Plants/Small-Modular-Reactor
- https://en.wikipedia.org/wiki/Small_modular_reactor
