koji tip tehnologije je primjenjen u nukelarnoj elektrani zaporozje
Nuklearna elektrana Zaporizhzhia, koja se nalazi u Ukrajini, koristi tehnologiju nuklearne fuzije za proizvodnju električne energije. Konkretno, elektrana koristi reaktore tipa VVER-1000 (Voda-Voda Energetsky Reaktor), koji koriste obogaćeni uranij kao gorivo i vodu kao moderator i rashladnu tvar.
VVER-1000 reaktori su razvijeni u Sovjetskom Savezu i danas se koriste u mnogim zemljama, uključujući Rusiju, Ukrajinu, Češku, Slovačku, Mađarsku, Armeniju, Iran i Kini. Ovi reaktori su visoko pouzdani i imaju veliki kapacitet proizvodnje električne energije, što ih čini popularnim izborom za proizvodnju nuklearne energije.
Reaktori tipa VVER-1000 (Voda-Voda Energetsky Reaktor) imaju neke prednosti i mane koje su važne za razumijevanje njihove primjene u proizvodnji nuklearne energije. Ovdje su neke od njih:
Prednosti:
Visoka pouzdanost: VVER-1000 reaktori su poznati po svojoj visokoj pouzdanosti i sigurnosti. Oni su opremljeni brojnim sigurnosnim sistemima i mehanizmima koji sprečavaju moguće nezgode i osiguravaju stabilan rad reaktora.
Visok kapacitet proizvodnje: VVER-1000 reaktori imaju veliki kapacitet proizvodnje električne energije, što ih čini pogodnim za proizvodnju velikih količina električne energije za potrebe velikih gradova i industrijskih kompleksa.
Niska emisija CO2: Korištenje nuklearne energije u reaktorima tipa VVER-1000 ne proizvodi emisije CO2, što znači da su ovi reaktori ekološki prihvatljiviji od fosilnih goriva.
Mane:
Visoki troškovi izgradnje: Izgradnja nuklearne elektrane i reaktora tipa VVER-1000 je skupa investicija. Troškovi izgradnje i održavanja su visoki, što znači da ovi reaktori nisu uvijek ekonomski isplativi u usporedbi s drugim izvorima energije.
Sigurnosni rizici: Kao i kod svih nuklearnih elektrana, postoji rizik od mogućih nezgoda koje bi mogle dovesti do oslobađanja radijacije i drugih opasnih tvari u okoliš. Stoga je nužno osigurati visoku razinu sigurnosti i pouzdanosti reaktora.
Odlaganje radioaktivnog otpada: Proizvodnja nuklearne energije uključuje i proizvodnju radioaktivnog otpada koji predstavlja dugoročni problem za odlaganje i zaštita okoliša. Stoga je važno osigurati sigurno odlaganje ovog otpada kako bi se izbjegle štetne posljedice po zdravlje ljudi i okoliš.
Gasenje VVER-1000 reaktora odnosi se na proces potpunog prekida lančane reakcije u reaktoru kada se prestane s proizvodnjom električne energije. Gasenje se može provesti na nekoliko načina, a najčešće se koristi postupak poznat kao SCRAM.
SCRAM (Sigurno kontrolirano zaustavljanje reaktora) je postupak kojim se kontrolirano prekida lančana reakcija u reaktoru. Ovaj postupak se obično provodi aktiviranjem sigurnosnih štapova koji se ubacuju u jezgru reaktora. Sigurnosni štapovi su napravljeni od materijala koji apsorbira neutroni, obično od borovih vlakana, i njihovo ubacivanje u jezgru reaktora smanjuje koncentraciju neutrona u jezgri i tako prekida lančanu reakciju.
Uz SCRAM, postoji još nekoliko načina za gašenje VVER-1000 reaktora. Na primjer, reaktor se može isključiti smanjenjem snage dok se lančana reakcija postupno ne ugasi. Također se može koristiti i prirodni pad snage reaktora, koji se događa kada se gorivo u reaktoru istroši.
Nakon što se reaktor ugasi, važno je osigurati hlađenje jezgre kako bi se spriječilo pregrijavanje i oštećenje jezgre. U tu svrhu se koriste sustavi za hlađenje koji omogućuju kontrolirano snižavanje temperature jezgre i uklanjanje topline koja se i dalje generira u jezgri nakon gasenja reaktora.
šta se dešava u slučaju da prestane hlađenje jezgrre
Ako prestane hlađenje jezgre nakon gašenja reaktora, to može dovesti do ozbiljnih posljedica koje uključuju pregrijavanje, topljenje i oštećenje jezgre, što bi moglo dovesti do oslobađanja radioaktivnog materijala u okoliš.
Kada se reaktor ugasi, još uvijek postoji značajna količina topline koja se generira u jezgri zbog raspadanja radioaktivnih izotopa u gorivu. Ako se ne osigura adekvatno hlađenje, temperatura u jezgri će se povećavati i gorivo će se zagrijavati. Ako temperatura u jezgri pređe kritičnu točku, to može dovesti do topljenja goriva, što se naziva "topljenje jezgre" ili "core meltdown".
Topljenje jezgre može uzrokovati oslobađanje velikih količina radioaktivnih materijala u okoliš, što predstavlja veliku opasnost za zdravlje ljudi i okoliš. Stoga je izuzetno važno osigurati adekvatno hlađenje jezgre nakon gašenja reaktora kako bi se spriječilo pregrijavanje i topljenje jezgre.
U tu svrhu, nuklearne elektrane su opremljene s nekoliko različitih sustava za hlađenje koji omogućuju kontrolirano snižavanje temperature jezgre nakon gašenja reaktora. Ovi sustavi uključuju sustav hlađenja primarnog kruga, sustav hlađenja sekundarnog kruga, te sustav za hlađenje s vatrogasnim vozilima i drugi vanjski sustavi hlađenja, ovisno o specifičnostima nuklearne elektrane.
Koji su još načini hlađenja jezgre nakon gašenja reaktora?
Nakon gašenja reaktora, osnovni način hlađenja jezgre je korištenje sustava za hlađenje koji su ugrađeni u nuklearnu elektranu. Međutim, u slučaju kvara na tim sustavima, postoje i drugi načini hlađenja jezgre. Ovdje su neki od njih:
Sustav pasivnog hlađenja: Ovaj sustav koristi prirodnu konvekciju zraka ili vode za hlađenje jezgre nakon gašenja reaktora. To znači da se koristi gravitacijska sila ili razlika u temperaturi za kretanje rashladnog sredstva kroz sustav hlađenja. Sustav pasivnog hlađenja je dizajniran tako da se može automatski aktivirati u slučaju kvara na drugim sustavima hlađenja.
Sustav hlađenja s vatrogasnim vozilima: U slučaju kvara na sustavima hlađenja u nuklearnoj elektrani, vatrogasna vozila mogu se koristiti za isporuku velikih količina vode za hlađenje jezgre. Ovaj sustav mora se brzo pokrenuti i omogućiti brzo isporučivanje velike količine vode u jezgru.
Sustavi hlađenja s dušikom: U nekim nuklearnim elektranama koriste se sustavi hlađenja s dušikom za hlađenje jezgre nakon gašenja reaktora. Dušik ima visoku toplinsku stabilnost i ne reagira s materijalima u jezgri, što ga čini dobrom opcijom za hlađenje u slučaju kvara na sustavima za hlađenje vodom.
Sustavi hlađenja s CO2: U nekim nuklearnim elektranama koriste se sustavi hlađenja s CO2 za hlađenje jezgre nakon gašenja reaktora. CO2 ima visoku toplinsku stabilnost i ne reagira s materijalima u jezgri, što ga čini dobrom opcijom za hlađenje u slučaju kvara na sustavima za hlađenje vodom.
