Clasificación y Componentes Fundamentales de Reactores Nucleares Térmicos y Rápidos

Reactores térmicos

Frenamos los nerones con mat. Ligero xq interesa energía baja.(núcleos Ligeros=choques elásticos).Rendimiento menos con mayor o nulo enriquecimiento, Mas moderación. 

Reactores rápidos

No buscamos que se frenen los neutrones, necesitamos energía Alta para mantener la reacción en cadena gracias a mat.Pesados(núcleos Pesados).+ enriquecimiento y moderación mínima. Rendimientos térmicos mayores , Producen mas combustible del usado. 

Combustible

Uranio metálico, aleaciones de uranio, U02 cerámico, carburos, óxidos Mixtos.

Moderador:

agua pesada(el mejor pero muy caro)/ Be(oxido de Berilio): caro y toxico/ grafito: barato, estable pero no muy bueno/ agua: Barata y buena pero necesita enriquecimiento/ parafinas e hidrocarburos: Buenos pero inestables.

Refrigerante

Térmicos :

Agua: buena transferencia Q, fácil bombeo, barata, menor Pto.Ebullición, entonces tenemos mas presión y menor rendimiento/Agua pesada/Gases: C02, He, requiere altas presiones de operación

Rápidos:

Metales alcalinos fundidos: na/ Metales líquidos, sales inorgánicas fundidas, gases.

R. Térmicos

Convencionales( combustible, moderador, refrigerante)

PWR, VVER(Agua a presión): u02(4%), h20, h20

BWR(Agua en ebullición): U02(4%), H20, H20

CANDU, PHWR(Agua pesada): u0( 0,72%), D20, D20

RBMK( LWGR): U02(0,72-2%), grafito, CO2

AGR(GCR): UO2(1,2-2,5%), grafito, C02

Avanzados

PWR: AP1000, EPR, APWR, APR1400

BWR: ABWR, ESBWR

GCR: Refrigerado por He, uranio en esferas de granito

R. Rápidos

FBR: UO2(25%)+Pu, Na liquido o He, Pb o Pb-Bi.

PWR /Carácterísticas

Doble circuito

Primario y secundario, este es el ciclo térmico con vapor Saturado. Tiene una turbina de alta y dos de baja con secado y recalentamiento, Sistema de condensado y precalentamiento y agua de alimentación.

El circuito primario esta a 155 bar y 300ºC. Entra a 290º y sale a 330º.

El circuito secundario esta a 65 bar con agua a ebullición, siendo Aquí dando el vapor se genera y va a la turbina. Tras la turbina de alto el Vapor se pasa por un separador de humedad-recalentador y va a las de baja. Tiene un rendimiento del 33%. La vasija del combustible tiene unos 12 m de Altura y 4m de diámetro. La contención tiene unos 60m de altura y 50.000 m3 Ademas de estar despresurizada(Pvas< patu) para que las fugas sean hacia Dentro.

Diseño Westinghouse de 3 lazos (combustible en edificio Anexo)que es el mas presente en España: asco(I y II), Almar z (I y II) y Vandellos 2.

SISTEMA PRIMARIO

Vasija

Elemento que contiene los elementos combustibles(4m). Estos Están rodeados de muchos elementos. Por arriba están las barras de control, Encargadas de regular la potencia, en caso de emergencia detener la reacción en Cadena: no se cambia.

Los componentes internos se dividen en:

Estructura soporte Inferior del núcleo formado por: banilete del Núcleo, deflector, columnas soporte, placa blindaje, columnas guía.

Estructura soporte Superior, formada por: placa soporte superior, Columnas soporte, tubos guía, termopares.

Las funciones de los Componentes internos son: soportar el núcleo, mantener la alineación del Combustible y limitar su movimiento, mantener la alineación del combustible con Barras de control, dirigir el refrigerante a través del combustible y la cabeza De vasija, servir de blindaje, guiar instrumentación intranuclear