|
|
Site içi Arama |
|
|
 |
|
 |
|
|
|
Nükleer Güç Santralları ile TermikSantraller birbirleri ile benzer
özellikler taşırlar. Her iki santral tipindede elde edilen buharın ısıl
enerjisi türbinde mekanik enerjiye ve mekanikenerji de dejeneratörlerde
elektrik enerjisine dönüştürülerek elektriküretilir. Bu santraller
arasındaki temel fark buharın elde ediliş yöntemidir.Bütün nükleer
reaktör tiplerinde bölünmeden açığa çıkan enerji buhar
üretimindekullanır ve bu buhar üretimi doğrudan reaktörün korunda ya da
buhar üreteçlerindeyapılır. Bu nedenle nükleer reaktörlerdeki bölünme
reaksiyonu termiksantrallarda fosil yakıt yakmakla aynı işleve
sahiptir. İlk olarak nükleer güçsantrallerini tanıtmadan önce bölünme
(fisyon) reaksiyonu mekanizmasınıanlatmakta yarar vardır. Nükleer
reaksiyonda açığa çıkan enerji, temelde U235izotopunun ya da herhangi
bir bölünmeye yatkın (fisil) izotopun (Pu239, U233)nötronla
etkileşmesinden ötürü parçalanması olayı sonucunda açığa çıkanfazlalık
bağlanma enerjisidir. Nötronla etkileşen U235 çekirdeği kararsız
halegeçerek, kendisinden daha hafif iki çekirdeğe ayrılır ve bu esnada
da ortalamaolarak iki nötron açığa çıkarır. Bu reaksiyon sonucu açığa
çıkan bölünmeenerjisi yaklaşık 200 MV'dir. Bu enerji buhar üretimi için
soğutucuya aktarılırve açığa çıkan nötronlardan biri bölünmeye yatkın
başka bir izotopuparçalayarak zincirleme reaksiyonuna sebep olur. Diğer
nötron ise reaktöriçindeki diğer malzemeler tarafından yutulur ya da
sistemden kaçar. Nükleerreaktörler bu zincirleme bölünme reaksiyonunun
kontrollü olarak yapıldığısistemlerdir. Bölünme reaksiyonunun önemini
anlamak için 1 kg U235 izotopunun yanması sonucu açığa çıkanenerjinin
yaklaşık 1.3 milyon kg kömürünkine eşdeğer olduğunu belirtmekyeterli
olacaktır.
Bölünme reaksiyonu sonucu açığa çıkannötronların etkili bir şekilde
kullanılabilmesi için bölünmeye yatkınizotoplarla etkileşme
olasılıklarını arttırmak gerekir. Bu nedenle bölünmereaksiyonlarından
açığa çıkan hızlı nötronlar moderatör adı verilen yavaşlatıcımalzemeler
yardımı ile yavaşlatılarak bölünmeye yatkın malzemelerle
etkileşimolasılıkları arttırılır. Diğer bir malzeme de yansıtıcı
(reflector) dır. Bumalzeme korun etrafına yerleştirilerek nötronların
sistemden dışarı kaçmaolasılıklarını azaltmak için kullanılır.
Moderatör malzemesi aynı zamandayansıtıcılık işlevini de görebilir.
İlk kontrollü bölünme reaksiyonu 1942yılında Amerika Birleşik
Devletlerinde inşa edilen CPI Reaktöründegerçekleştirilmiştir. Bu
reaktörde yakıt malzemesi olarak doğal uranyum ve moderatorolarak
grafit kullanılmıştır. İlk nükleer reaktörde olduğu gibi nükleer
reaktörtasarımcılarının reaktör yakıtı için seçimleri doğal uranyum
(%0.71 U235,%99.27 U238) ya da %3, %4 oranında zenginleştirilmiş
uranyumdur. Eğer yakıtdoğal uranyum seçilirse moderator olarak grafit
ya da ağır su kullanılmalıdır.
Günümüzde, elektrik üretimi için kullanılansantralların büyük bir
bölümü Basınçlı Su Reaktörü (PWR), Kaynar Su Reaktörü(BWR), ve Basınçlı
Ağır Su Reaktörüdür (PHWR). Bunlardan ilk ikisi, hafif susoğutmalı
termal reaktör sınıfına girer, moderator ve reflektör malzemesiolarak
da hafif su kullanılır. Üçüncü reaktör tipi ise dünyada ilk
olarakKanada'da elektrik üretimi için kurulan ve soğutucu olarak ağır
su kullananBasınçlı Ağır Su Reaktörüdür.
BASINÇLI SU REAKTÖRÜ (PWR)
Basınçlı su reaktörleri ticari olarakelektrik üretimi için ABD'de
kullanılan ilk reaktör tipidir. Bu türreaktörlerde korda üretilen
enerji birincil devre soğutucu vasıtasıyla kordançekilir. İkincil
devrede buhar üreteçlerinden alınan buhar türbinlerindegenişletilerek
jeneratörde elektrik üretilir. Birincil devre basıncı, soğutucusuyun
kaynamasını engellemek için, 15-16 MPa civarındadır. Soğutucunun
koragiriş sıcaklığı 290-300 C,çıkış sıcaklığı ise 320-330
Ccivarındadır. Reaktör korundan çıkan soğutucu türbinlerde kullanılan
buharınüretimi için buhar üreteçlerine gönderilir. Reaktörlerin
birincil soğutucudevreleri iki, üç ya da dört tane benzer döngüden
oluşur. Her bir döngüde birbuhar üretici, bir reaktör soğutucu pompası
ve bağlantı boruları bulunur.Ayrıca reaktör basıncını kontrol edebilmek
için bir basınçlayıcı bu döngülerdenbiri üzerinde bulunur.
Yakıt içinde fisyondan açığa çıkan nötronlarsoğutucuda yavaşlatılarak
zincirleme fisyon reaksiyonunu sağlarlar. Aynı andaaçığa çıkan kinetik
enerjinin büyük bir kısmı yakıt içinde ısıl enerjiyedönüşür ve bu
enerji ısı iletimi ile soğutucuya aktarılır, bir kısmı ise
hızlınötronlar tarafından moderasyon anında moderator vazifesi de gören
soğutucuyaaktarılmıştır.
Reaktör koru dayanıklı bir çelikten yapılmışsilindirik bir basınç kabı
içerisinde yerleştirilmiştir. Basınç kabı bu tipreaktörlerin ömrünü
kısıtlayan en önemli bileşendir.
Hemen hemen bütün reaktör tiplerinde reaktörbasınç kabı ve soğutucu
sistemleri koruma kabı adı verilen çelik bir kabuğuniçindedir. Bu çelik
kabuk betondan yapılmış ikinci bir koruyucu yapınıniçerisinde yer alır.
Bu sistem dış etkilerden reaktör sistemini korumak ya dareaktörden bir
kazadan dolayı açığa çıkabilecek radyasyonun çevreye sızmasınıönlemek
için tasarlanmıştır.
KAYNAR SU REAKTÖRÜ (BWR)
Kaynar su reaktörü dünyada basınçlı sureaktöründen sonra en yaygın
olarak kullanılan reaktör tipidir. Kaynar su reaktörleri (BWR) birçok
yönden PWRreaktörüne benzemekle birlikte, temel fark reaktör koru
içinde kaynama olayınaizin verilmesidir. BWR tipi reaktörlerin diğer
hafif sulu reaktörlere göreüstünlüğü reaktör koru içinde doğrudan elde
edilen buharın türbinleregönderilmesidir. Bu nedenden dolayı BWR
reaktörleri doğrudan çevrim ileçalışır. Basıncın PWR tipi reaktörlere
göre daha düşük olması nedeniyle (7 MPa)basınç kabı et kalınlığı daha
düşüktür.
BASINÇLI AĞIR SU REAKTÖRÜ (PHWR)
Basınçlı Ağır Su Reaktörleri, Basınçlı SuReaktörleri ile benzer
özellikler taşırlar. Ağır su reaktörü olarakadlandırılmalarının nedeni
moderator ve soğutucu için ağır su (D20)kullanmalarıdır. Bu tür
reaktörlerin en yaygın olarak kullanıldığı ülkeKanada'dır. Kanadalılar
son 40 yılda CANDU (CANada Deuterium Uranium) adınıverdikleri Kanada
reaktörünü tasarlayıp geliştirerek Basınçlı Ağır Su
Reaktörüteknolojisinde lider olmuştur.
CANDU reaktörlerinde yakıt olarak doğaluranyum kullanıldığı için
zenginleştirme tesislerine ihtiyaç yoktur. Düşükbasınçta moderator,
ağır su (D20) ve yatay silindir şeklinde bir reaktör kabıvardır.
Reaktör kabının içinde yatay şekilde geçen 380 adet yakıt
kanalıbulunur. Yakıt kanalları doğal uranyum yakıt ve ağır su
soğutucusundan oluşur.Yakıt kanalındaki yakıt elemanları basınç tüpü
içindedir. |
|
|
Yorum Yazılmamış... |
Sponsor Bağlantılar |
|
|
|
+ En Çok Okunanlar |
|
+ Yeni Eklenenler |
|
+ Rastgele |
|
|
|
|
|
|
|
|
Ana Sayfa
