Reactor nuclear cu apă clocotită

Element principal: Reactor nuclear cu apă ușoară .

Diagrama unei centrale electrice BWR

Schema unui reactor BWR

Un reactor nuclear cu apă clocotită (în engleză BWR: Boiling Water Reactor ) este un reactor cu apă ușoară moderată, care folosește același moderator ca un fluid de transfer de căldură. Numele definește principala sa caracteristică, adică utilizarea apei clocotite și, prin urmare, generarea de abur în interiorul reactorului, eliminând necesitatea generatoarelor de abur. Primele reactoare de acest tip au fost Borax-I, Borax-II și Borax-III, din care versiunea II a fost prima care a produs electricitate comercială în Statele Unite . Ultimul dintre aceste reactoare experimentale, Borax V, a fost demontat în 1964 ^[1] . Lanțul de aprovizionare BWR a devenit în timp al doilea cel mai popular după lanțul de aprovizionare PWR , mai ales datorită simplității relative a instalației în comparație cu principalul concurent.

Figura se referă la un sistem din prima jumătate a anilor 1960; în anii următori, tijele de control au fost introduse de jos, unde efectul lor a fost cel mai mare, deoarece au fost situate în zona în care reacția a fost moderată de apă la densitate maximă cu un efect de moderare mai mare, în timp ce apa a fost recirculată în miezul reactor pentru a permite un control mai ușor al puterii generate de reactor.

Operațiune

Elementul combustibil C, sub forma parțial îmbogățit granule de oxid de uraniu , stivuite în tije din aliaj de zirconiu și asamblate în elemente de combustibil, este cufundat în M moderator, apa schimbare de fază de lumină, care acționează ca agent de răcire . Tijele de control D utilizate pentru a modula emisia de neutroni sunt scufundate în aceeași apă. Apa este circulată de o pompă P și, în contact cu elementele combustibile fierbinți, îndepărtează căldura și vaporizează parțial, colectându-se în partea superioară a vasului de presiune V , astfel încât să reproducă aproximativ funcția corpului cilindric al unui cazan . Aburul generat în acest mod, la o presiune relativ scăzută (avea o presiune nominală de aproximativ 8 M Pa în centrala italiană din Caorso ), trece în turbina T cuplată la un generator G care produce electricitate pentru a fi alimentată în rețea . Turbina (care este conectată mecanic la un alternator , pentru a transforma puterea din mecanică în electrică) este urmată de un condensator K în care aburul este condensat de apa de răcire, asigurând astfel apa care trebuie reintrodusă în reactor. Riscul asociat cu utilizarea lichidului de răcire primar direct în turbină este evident; aceasta implică, pe lângă necesitatea de a proteja conductele care transportă aburul, neutilizarea structurilor statorice ale turbinelor în timpul funcționării normale a instalației; în perioadele de oprire, radioactivitatea sistemului turbinei se descompune rapid și, prin urmare, instalațiile devin accesibile pentru întreținere. În cele din urmă, condensatorul, care funcționează la o presiune mai mică decât presiunea atmosferică, nu implică pericole în ceea ce privește degajarea vaporilor radioactivi în funcționarea normală a reactorului. Ecranul biologic nu este prezentat în figură, dar este evident exterior vasului sub presiune V.

În Italia, atât centrala nucleară Garigliano , atât cea de la Caorso , cât și cea niciodată finalizată din Alto Lazio , au fost de acest tip, chiar dacă au trei generații diferite, de tehnologie General Electric .