Reactor nuclear AP1000

Reactorul nuclear AP1000 este un tip de reactor de generație III + fabricat de Toshiba - Westinghouse Electric Company , va fi primul tip de reactor de generația III care va primi aprobarea de la regulatorul nuclear american ( NRC ). ^[1] Acest tip de reactor este în esență versiunea îmbunătățită a modelului AP600 ^[1] , care poate genera până la 1154 MW cu aceeași utilizare a terenului.

AP1000 s-au numărat printre reactoarele ipotetice pe care Italia ar fi fost dispusă să le construiască pentru noul său plan nuclear , fiind Ansaldo Nucleare licențiatul Westinghouse pentru Europa și unul dintre principalii furnizori pentru reactoarele AP1000 din China și semnând Italia un plan de înțelegere cu SUA pentru schimbul de cunoștințe în domeniul nuclear ^{[2] [3]} . În China, lanțul de aprovizionare AP1000 este foarte cotat, de fapt intențiile Westinghouse și China sunt intenția de a avea 100 sau mai multe reactoare AP1000 în funcțiune sau în construcție pentru 2020 ^[4]

Scopurile proiectului

Principalele obiective ale proiectului sunt asigurarea unui reactor cu o siguranță mai mare, o mai mare rentabilitate a centralei și, prin urmare, competitivitatea economică și simplificarea construcției, printr-un lanț de reactoare Westinghouse APWR (versiunea avansată a PWR) dovedit.

Caracteristicile și siguranța proiectului

AP1000 este un reactor de apă sub presiune cu două bucle APWR , cu o putere de ieșire electrică de aproximativ 1154 MW . Sistemele de siguranță sunt axate pe siguranța pasivă a reactorului și pe simplificarea în ceea ce privește siguranța și construcția, acestea permit să aibă coeficienți de siguranță ridicați fără utilizarea generatoarelor în cazul unei întreruperi de curent din exterior (așa cum este necesar astăzi pentru a fi siguri de alimentarea sistemelor interne). În cazul unui accident, reactorul nu necesită intervenția unui operator pentru o perioadă lungă de timp, ceea ce înseamnă că posibilitatea unei erori umane în situații de urgență este foarte scăzută și există, de asemenea, timp pentru mobilizarea asistenței care vine de la în afară.centrala.

Probabilitatea apariției problemelor este redusă și mai mult prin utilizarea dispozitivelor moderne, care sunt, de asemenea, redundante pentru a permite ca în cazul în care unul eșuează, altul pornește imediat fără a compromite siguranța, astfel încât efectele consecințelor potențiale pentru defecțiunile mașinii sunt foarte mici. Alte sisteme de siguranță sunt apoi pasive, prin urmare nu necesită intervenția umană pentru activare, acestea sunt gravitația și convecția naturală a aerului, care permit (prin rezervoarele de apă plasate deasupra reactorului) să răcească reactorul în mod natural timp de mai multe ore după o problemă gravă, acest sistem se numește PCCS, acronim pentru Passive Core Cooling System și începe să funcționeze automat. Supapele din acest sistem sunt, de fapt, alimentate de curentul în poziția închisă, atunci când sursa de alimentare nu funcționează, acestea se deschid și eliberează lichidul frigorific. Siguranța unei instalații este calculată ca fiind, pentru daune grave la miez, ca 2,41 × 10 ^{−7 [5]} , mult sub cerințele regulatorului, care sunt 10 ⁻⁴ .

Designul este mai puțin costisitor deoarece construcția, de fapt, au fost utilizate în mare măsură tehnologii deja dovedite. Ca o simplificare suplimentară a construcției, numărul componentelor necesare pentru construcția sistemului a fost, de asemenea, redus semnificativ, aceste componente au fost, de asemenea, standardizate pentru a reduce atât costurile, cât și timpul. Designul este, de asemenea, conceput să fie parțial prefabricat, apoi să fie produs în fabrică, transportat la uzină și asamblat, în timp ce în zilele noastre majoritatea componentelor de construcție a reactorului sunt realizate pe măsură și produse direct la fața locului ^{[ fără sursă ]} . Datorită acestui fapt, reactorul are, comparativ cu alte reactoare similare:

• -50% supape de siguranță
• -35% pompe
• -80% țevi de siguranță
• -85% cabluri de control
• -45% volumul clădirii reactorului ^[6]

Acest lucru permite reactorului să funcționeze după 36 de luni de la prima turnare a betonului. Acest timp poate fi totuși redus cu o industrie nucleară stabilită, reducând astfel timpii și costurile de construcție.

În decembrie 2005, Comisia de reglementare nucleară a aprobat proiectarea finală a reactorului, care a permis producătorilor să înceapă să considere acest reactor ca o posibilitate pentru noile centrale nucleare.

Securitate avansată

Ghidul reactorului se concentrează în principal pe siguranța pasivă a centralei

Probleme de securitate

Reactorul AP1000, în ciuda faptului că este o evoluție a lanțului larg de aprovizionare PWR-Westinghouse, are un design mai inovator decât, de exemplu, alte tipuri, cum ar fi EPR francez. De fapt, în timp ce acesta din urmă constituie - conform producătorului - o „evoluție” a lanțului de aprovizionare PWR, lanțul de aprovizionare AP600-AP1000 introduce elemente de „inovație” care nu au fost testate până acum, precum conceptul de „pasivitate” "a unor sisteme de siguranță.

Inițial, designul exterior al AP1000 a fost de fapt respins de Comisia Americană de Reglementare Nucleară, deși ulterior a fost aprobat în întregime. Cu toate acestea, începând din 2011, niciun reactor nu este încă în funcțiune.

Conținerea la un singur nivel

O posibilă critică a AP1000 este prezența unei singure clădiri (numită „clădire scut”) în beton armat care înconjoară capacul de izolare metalic gros, deschis în partea superioară, care nu este, prin urmare, conceput pentru a reține scurgeri de gaze sau vapori radioactivi, care totuși, nu ar fi posibil în mod normal, având în vedere nivelul foarte ridicat de siguranță pasivă a reactorului ^{[7] [8]} , special conceput pentru a evita accidente similare ^[9] .

Motivul acestei alegeri, care aparent poate părea absurd, este o consecință obligatorie a sistemelor de răcire pasivă care sunt mândria AP1000. Ideea este de fapt că, în cazul unui accident, izolația metalică poate fi răcită prin simpla circulație a aerului între izolația metalică și clădirea din beton, evitându-se astfel consecințe mult mai grave, cum ar fi topirea miezului: este deci este necesar ca mișcările convective ale aerului să aibă aerisire liberă, astfel încât partea superioară a clădirii trebuie să aibă o deschidere mare. Dacă este necesar, conținutul metalic poate fi pulverizat și exterior cu apă, care evaporă căldura, cavitatea este precis necesară pentru a lăsa vaporii de apă să iasă din partea superioară a clădirii. Producătorul a negat că aceasta este o problemă.

Rezistența structurilor

În 2009, Comisia americană de reglementare nucleară a ridicat îndoieli cu privire la capacitatea clădirii reactorului („clădirea scutului”) de a rezista oricăror proiecte de natură antropică și telurică, care sunt dificil de prezis, testele efectuate ulterior au indicat însă că „AP1000 posedă toate caracteristicile de integritate structurală cerute de standardele moderne de siguranță. ^[10]

În plus față de prezența deschiderii mari pe acoperiș necesare sistemului de răcire pasiv, rezervorul gigantic de stocare a apei chiar pe acoperiș, necesar și pentru a permite funcționarea sistemului de răcire pasiv (apa în caz de accident ar trebui să cadă "de gravitația "pe izolația metalică și se evaporă).

Cu toate acestea, rezultatele analizelor structurale și procesarea ulterioară a acestora au indicat că solicitările maxime dezvoltate sub diferite niveluri de apă se încadrează în intervalul acceptabil al limitelor de randament pentru beton. Prin urmare, nivelul apei nu constituie un pericol semnificativ pentru structură. ^[11]

Evoluții: CAP-urile

CAP sau Chinese Advanced Passive , sunt reactoare nucleare de a treia generație dezvoltate pentru piața chineză. În 2008 Westinghouse a anunțat o colaborare cu State Nuclear Power Technology Corp (SNPTC) și Shanghai Nuclear Engineering Research & Design Institute (SNERDI) pentru dezvoltarea unei evoluții a AP1000 în China, care ar trebui să aibă o putere de aproximativ 1400 MW și să fie numit CAP1400. Această dezvoltare cu SNERDI deschide posibilitatea de a exporta unități mai mari în China. Apoi, în octombrie 2009, SNPTC și CNNC au semnat un acord pentru a dezvolta și rafina designul AP1000. În decembrie, acest lucru a condus la înființarea unei întreprinderi comune de 55-45% între SNPTC și China Huaneng Group pentru a construi și a opera o primă unitate, sau la locul Huaneng Shidaowan , construcția primului reactor este de așteptat să înceapă în 2013 și să fie finalizată. și operațional până în decembrie 2017. Acest design poate fi ulterior urmat de o a doua versiune, numită CAP1700.

China va deține drepturile de proprietate intelectuală pentru aceste două modele. ^[12]

Reactoare în construcție

China

Același subiect în detaliu: Energia nucleară în China .

Patru reactoare AP1000 sunt în prezent în construcție, două în uzina din Sanmen și două în cea din Haiyang . Conform previziunilor, este de așteptat ca aceste patru reactoare să intre în funcțiune între a doua jumătate a anului 2013 și prima din 2014 ^[12] și, astfel, să fie primele unități AP1000 în funcțiune în lume.

Reactoare planificate și propuse

China

Același subiect în detaliu: Energia nucleară în China .

Alții au planificat câteva zeci de reactoare în mai multe locații, toate versiunea CAP1000, cu excepția celor două prototipuri ale Shidaowan, care ar trebui să fie versiunea îmbunătățită a CAP1400. ^[12]

Statele Unite ale Americii

Același subiect în detaliu: Energia nucleară în Statele Unite ale Americii .

Statele Unite au 14 aplicații pentru reactoare noi în 7 centrale. ^[13] Construcția acestor reactoare nu a început încă, deoarece așteaptă aprobarea organismului de control. Dintre aceste reactoare, 6 sunt clasificate ca fiind planificate deoarece se află într-un stadiu avansat de aprobare sau au început lucrările de pregătire a șantierului

• Centrala nucleară din județul Levy , unitățile 1 și 2
• Centrala nucleară Shearon Harris , unitățile 2 și 3
• Centrala nucleară Turkey Point , unitățile 6 și 7
• Virgil C. Centrală nucleară de vară , unitățile 2 și 3
• Centrala nucleară Vogtle , unitățile 3 și 4
• Centrala nucleară William States Lee III , unitățile 1 și 2

AP1000 în lume

Notă

linkuri externe

• Notebook 2 AIN: Centrala Westinghouse AP1000 ( PDF ), pe Associazioneitaliananucleare.it . Adus la 11 ianuarie 2013 (arhivat din original la 28 mai 2016) .
• ( EN ) AP1000: Renașterea nucleară începe aici ( PDF ), pe westinghousenuclear.com (arhivat din original la 1 februarie 2012) . - Broșură Westinghouse AP1000
• ( RO ) Centrala nucleară AP1000 avansată de 1000 MWe , la ap1000.westinghousenuclear.com . Adus la 8 februarie 2010 (arhivat din original la 14 martie 2008) .
• ( EN ) Simulator avansat cu reactor de apă sub presiune (APWR) , pe cti-simulation.com .
• ( EN ) Documente de revizuire a proiectului AP1000 , la adamswebsearch2.nrc.gov . Adus la 8 februarie 2010 (arhivat din original la 16 iulie 2011) .
• ( EN ) Video care ilustrează reactorul AP1000 , pe it.kendincos.net . Adus la 28 martie 2010 (arhivat din original la 5 martie 2016) .

Portalul Energiei Nucleare

Portal de inginerie