fisszió alapú energiatermelés. negyedik generációs atomreaktorok fejlesztési irányai
DESCRIPTION
Fisszió alapú energiatermelés. Negyedik generációs atomreaktorok fejlesztési irányai. Kaprielian Viken Márk Vincze István. Budapesti Műszaki és Gazdaságtudomány Egyetem Fizikai kémiai és Anyagtudományi Tanszék. Vázlat. Atommaghasadás Energiatermelés Atomreaktorok Reaktornemzedékek - PowerPoint PPT PresentationTRANSCRIPT
![Page 1: Fisszió alapú energiatermelés. Negyedik generációs atomreaktorok fejlesztési irányai](https://reader030.vdocuments.mx/reader030/viewer/2022020418/56815fce550346895dcece37/html5/thumbnails/1.jpg)
Fisszió alapú energiatermelés. Negyedik generációs
atomreaktorok fejlesztési irányai
Kaprielian Viken MárkVincze István
Budapesti Műszaki és Gazdaságtudomány EgyetemFizikai kémiai és Anyagtudományi Tanszék
![Page 2: Fisszió alapú energiatermelés. Negyedik generációs atomreaktorok fejlesztési irányai](https://reader030.vdocuments.mx/reader030/viewer/2022020418/56815fce550346895dcece37/html5/thumbnails/2.jpg)
2
Vázlat
• Atommaghasadás• Energiatermelés• Atomreaktorok• Reaktornemzedékek• Negyedik generációs reaktorok• Összefoglalás
2014.04.22.
![Page 3: Fisszió alapú energiatermelés. Negyedik generációs atomreaktorok fejlesztési irányai](https://reader030.vdocuments.mx/reader030/viewer/2022020418/56815fce550346895dcece37/html5/thumbnails/3.jpg)
3
Atommaghasadás
• Nehéz atommagok transzmutációja• Formái• Spontán• Ritka, kis valószínűség• Aktinoidák
• Neutronindukált
2014.04.22.Fizika II.; Kovács Endre, Paripás Béla (2011)
![Page 4: Fisszió alapú energiatermelés. Negyedik generációs atomreaktorok fejlesztési irányai](https://reader030.vdocuments.mx/reader030/viewer/2022020418/56815fce550346895dcece37/html5/thumbnails/4.jpg)
Nuclear Engineering International, 2007 4
Energiatermelés• Uránérc bányászata: Megfelelő kezelés
Fűtőelem• 20ezer tonna 1% U-235 ércből kb. 25 tonna fűtőelem
• Fűtőelem: nukleáris reakció hőenergia gőzturbina
2014.04.22.
![Page 5: Fisszió alapú energiatermelés. Negyedik generációs atomreaktorok fejlesztési irányai](https://reader030.vdocuments.mx/reader030/viewer/2022020418/56815fce550346895dcece37/html5/thumbnails/5.jpg)
5
Atomreaktor
2014.04.22. http://en.wikipedia.org/wiki/Generation_IV_reactor
PWR(nyomottvize
s)
BWR(forralóvizes)
![Page 6: Fisszió alapú energiatermelés. Negyedik generációs atomreaktorok fejlesztési irányai](https://reader030.vdocuments.mx/reader030/viewer/2022020418/56815fce550346895dcece37/html5/thumbnails/6.jpg)
http://www.ne.anl.gov/images/activ/programs/geniv/picture1.jpg 6
Reaktornemzedékek
2014.04.22.
• 2000: Gen-IV projekt bejelentése, nemzedékek felosztása
![Page 7: Fisszió alapú energiatermelés. Negyedik generációs atomreaktorok fejlesztési irányai](https://reader030.vdocuments.mx/reader030/viewer/2022020418/56815fce550346895dcece37/html5/thumbnails/7.jpg)
7
Negyedik generációs reaktorok
• Várhatóan 2030 után megfelelő technológiai érettség • Összesen hat nukleáris rendszert céloztak meg• Fenntarthatóság, gazdasági
versenyképesség, hosszúéletű radioaktív hulladék csökkentése, biztonság
2014.04.22.
![Page 8: Fisszió alapú energiatermelés. Negyedik generációs atomreaktorok fejlesztési irányai](https://reader030.vdocuments.mx/reader030/viewer/2022020418/56815fce550346895dcece37/html5/thumbnails/8.jpg)
8
Negyedik generációs reaktorok
• Termikus reaktorok• VHTR ( Very High Temperature Reactor)• MSR (Molten-salt reactor)• SCWR (Supercritical water reactor)
• Gyors reaktorok• GFR ( Gas-cooled fast reactor)• SFR (Sodium-cooled fast reactor)• LFR (lead-cooled fast reactor)
2014.04.22.
![Page 9: Fisszió alapú energiatermelés. Negyedik generációs atomreaktorok fejlesztési irányai](https://reader030.vdocuments.mx/reader030/viewer/2022020418/56815fce550346895dcece37/html5/thumbnails/9.jpg)
9
Termikus reaktorok I.
• Termikus neutronokkal működnek• Magas hőmérsékletű reaktor (Very-high
temperature reactor, VHTR) • He hűtőközeg, grafit moderátor• Mag: prizmatikus vagy kavicságyas• 1000 °C-os kimenő hőmérséklet• Hidrogéngyártás iodén-kén termokémiai folyamaton át• Pl. Kínában
2014.04.22.
![Page 10: Fisszió alapú energiatermelés. Negyedik generációs atomreaktorok fejlesztési irányai](https://reader030.vdocuments.mx/reader030/viewer/2022020418/56815fce550346895dcece37/html5/thumbnails/10.jpg)
http://en.wikipedia.org/wiki/Generation_IV_reactor 102014.04.22.
Termikus reaktorok II.
![Page 11: Fisszió alapú energiatermelés. Negyedik generációs atomreaktorok fejlesztési irányai](https://reader030.vdocuments.mx/reader030/viewer/2022020418/56815fce550346895dcece37/html5/thumbnails/11.jpg)
11
• Olvadék só reaktorok ( Molten Salt Reactor, MSR)• Elsődleges hűtőközeg, akár az üzemanyag is
olvadéksókeverék; fluoridok• Kis gőztenziójú fluoridok berendezést kisebb
nyomás terheli• Freeze Plug eljárás: vésztartályok, nincs
grafitmoderátor, szubkritikus állapot
2014.04.22.
Termikus reaktorok III.
![Page 12: Fisszió alapú energiatermelés. Negyedik generációs atomreaktorok fejlesztési irányai](https://reader030.vdocuments.mx/reader030/viewer/2022020418/56815fce550346895dcece37/html5/thumbnails/12.jpg)
http://en.wikipedia.org/wiki/Generation_IV_reactor 12
Termikus reaktorok IV.
2014.04.22.
![Page 13: Fisszió alapú energiatermelés. Negyedik generációs atomreaktorok fejlesztési irányai](https://reader030.vdocuments.mx/reader030/viewer/2022020418/56815fce550346895dcece37/html5/thumbnails/13.jpg)
13
Gyors reaktorok
• Nincs moderátor, fisszióból száramazó neutron közvetlenül felhasználódik• Aktinidák elégetése vagy fissziója,
elhasználódott üzemanyag aktinidataralom csökken• Sőt több üzemanyag előállításra, mint amennyi
felhasználódik• Zárt üzemanyagciklus
2014.04.22.
![Page 14: Fisszió alapú energiatermelés. Negyedik generációs atomreaktorok fejlesztési irányai](https://reader030.vdocuments.mx/reader030/viewer/2022020418/56815fce550346895dcece37/html5/thumbnails/14.jpg)
14
Gyors reaktorok II.
• Gáz hűtéses reaktor (Gas-Cooled Fast Reactor, GFR)• He hűtés, 850 °C kimenő hőmérséklet, hatékony urán
felhasználás, aktinida kezelés• Bryton-ciklus• Többféle üzemanyagforma: kompozit kerámia,
aktinidákból fejlett üzemanyag részecskék vagy kerámia védőburkolat részecskék.
• Mag: tű – vagy lapokból összeszerelt mag, vagy prizmatikus mag
• Tórium: gyors neutronokat elnyeli, üzemanyagtermelés évekig ugyanazzal a töltettel 2014.04.2
2.
![Page 15: Fisszió alapú energiatermelés. Negyedik generációs atomreaktorok fejlesztési irányai](https://reader030.vdocuments.mx/reader030/viewer/2022020418/56815fce550346895dcece37/html5/thumbnails/15.jpg)
http://en.wikipedia.org/wiki/Generation_IV_reactor 15
Gyors reaktorok III.
2014.04.22.
![Page 16: Fisszió alapú energiatermelés. Negyedik generációs atomreaktorok fejlesztési irányai](https://reader030.vdocuments.mx/reader030/viewer/2022020418/56815fce550346895dcece37/html5/thumbnails/16.jpg)
16
Negyedik generációs reaktorok
• Előnyök:• Ezer évig radioaktív hulladék, csak párszáz évig az • 100-300-szor több fajlagos energiahozam • Hulladékfelhasználás elektromos áram előállításában• Biztonságosabb működés
• Hátrány:• Kevésbé ismert technikák• BALESET SFR-nél
2014.04.22.
![Page 17: Fisszió alapú energiatermelés. Negyedik generációs atomreaktorok fejlesztési irányai](https://reader030.vdocuments.mx/reader030/viewer/2022020418/56815fce550346895dcece37/html5/thumbnails/17.jpg)
Köszönjük a figyelmet!
Kaprielian Viken MárkVincze István
Felhasznált irodalom
Gadó, J.; A maghasadásra alapuló energiatermelés kilátásai, 1-8.
Lake, J. A.; The 4th generation of nuclear power. Progr. in Nucl. En. 40, 301–307 (2002).
Ragheb, M.; Fourth generation reactor concepts. (2014)Gadó, J.; A maghasadáson alapuló energiatermelés jövője.
31–35