Kaprielian Viken Márk Vincze István

Az előadások a következő témára: "Kaprielian Viken Márk Vincze István"— Előadás másolata:

1 Kaprielian Viken Márk Vincze István
Fisszió alapú energiatermelés. Negyedik generációs atomreaktorok fejlesztési irányai Kaprielian Viken Márk Vincze István Budapesti Műszaki és Gazdaságtudomány Egyetem Fizikai kémiai és Anyagtudományi Tanszék

2 Vázlat Atommaghasadás Energiatermelés Atomreaktorok Reaktornemzedékek
Negyedik generációs reaktorok Összefoglalás

3 Atommaghasadás Nehéz atommagok transzmutációja Formái Spontán
Ritka, kis valószínűség Aktinoidák Neutronindukált Fizika II.; Kovács Endre, Paripás Béla (2011)

4 Energiatermelés Uránérc bányászata: Megfelelő kezelés  Fűtőelem
20ezer tonna 1% U-235 ércből kb. 25 tonna fűtőelem Fűtőelem: nukleáris reakció hőenergia gőzturbina Nuclear Engineering International, 2007

5 Atomreaktor PWR (nyomottvizes) BWR (forralóvizes)

6 Reaktornemzedékek 2000: Gen-IV projekt bejelentése, nemzedékek felosztása

7 Negyedik generációs reaktorok
Várhatóan 2030 után megfelelő technológiai érettség Összesen hat nukleáris rendszert céloztak meg Fenntarthatóság, gazdasági versenyképesség, hosszúéletű radioaktív hulladék csökkentése, biztonság

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)

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

10 Termikus reaktorok II.

11 Termikus reaktorok III.
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

12 Termikus reaktorok IV.

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

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

15 Gyors reaktorok III.

16 Negyedik generációs reaktorok
Előnyök: Ezer évig radioaktív hulladék, csak párszáz évig az  szor több fajlagos energiahozam   Hulladékfelhasználás elektromos áram előállításában Biztonságosabb működés Hátrány: Kevésbé ismert technikák BALESET SFR-nél

17 Kaprielian Viken Márk Vincze István
Köszönjük a figyelmet! Kaprielian Viken Márk Vincze 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

18 Reaktornemzedékek 2000: Gen-IV projekt bejelentése, nemzedékek felosztása Első generáció Fermi-1, Magnox ’50-’70, kísérleti reaktorok Második generáció PWR, BWR, VVER Első kereskedelmi reaktorok, es építés Harmadik generáció A(L/B)WR, System80+ Sokirányú továbbfejlesztés, hosszú üzemidő Akadály: ár, Gen-II üzemidő-hosszabbítás Negyedik generáció