Poveikio aplinkai vertinimo ataskaita LT 1 dalis - Visagino atominės ...

Konsorciumas Pöyry - LEIPAV ataskaita2008 10 22 675 TECHNOLOGINIAI PROCESAI5.1 Atominės elektrinės darbo principai5.1.1 Įvadas į branduolinius reaktoriusBranduolinė energija yra šilumos gamybos būdas, paremtas energijos išsiskyrimuvykstant tokių elementų, kaip uranas bei plutonis, branduolių skilimui (dalijimuisi).Energija, išsiskirianti nenutrūkstamo dalijimosi kure metu, naudojama gaminti garą,kuris naudojamas varyti turbiną – generatorių elektros energijos gamybai (kaip irdaugumoje didelių šiluminių elektrinių).Atominės elektrinės nenaudoja deguonies, jose tiesiogiai nesusidaro sieros dioksido,azoto oksidų, kietųjų dalelių, gyvsidabrio ar kitų teršalų, kurie susidaro deginantiškastinį kurą ir sukelia, pvz., poveikį sveikatai, ozono susidarymą pažemio zonoje beirūgštųjį lietų. Eksploatuojant atominę elektrinę taip pat nesusidaro anglies dioksido arkitų šiltnamio dujų, sąlygojančių globalinį klimato atšilimą.Atominėje elektrinėje kuras (daug tonų urano) saugiai laikomas šilumą išskiriančiuoseelementuose, kurie surenkami į kuro rinkles, kad juos būtų galima įkrauti ir iškrauti išreaktoriaus. Kai kurių tipų reaktoriuose kuras keičiamas diskrečiais intervalais, kitųkonstrukcijų reaktoriuose kuras pastoviai perkraunamas. Aktyviąją zoną galima laikytirezervuaru, iš kurio energija gali būti išgaunama vykstant grandininiam dalijimosiprocesui.Keletas komponentų yra būdingi daugumai reaktorių tipų, naudojamų ar šiuo metuprieinamų komercinei eksploatacijai:Kuras: Paprastai naudojamos urano dioksido (UO 2 ) tabletės, sudėtos į sandarius metalovamzdelius, taip vadinamus šilumą išskiriančius elementus. Iš šilumą išskiriančiųelementų sudarytos kuro rinkles (kai kuriose konstrukcijose vadinamos kuro pluoštais)talpinamos į aktyviąją zoną. Didelio reaktoriaus aktyviojoje zonoje gali būti iki 1100kuro rinklių, dažniau nuo 150 iki 260, kurias vietoje laiko galinės plokštės, o metalinėsdistancionuojančios retinės paremia šilumą išskiriančius elementus ir išlaiko reikiamusatstumus tarp jų (aušinimui). Reaktoriaus eksploatacijos metu naudingų (daliųjų) atomųkoncentracija kure mažėja, nes šie atomai sunaudojami šiluminės energijos gamybai.Produktai, susidarę dalijimosi reakcijų metu, lieka kuro tabletėse, kur jie kaupiasi irįtakoja likusio skilaus kuro efektyvų panaudojimą. Galų gale pasiekiamas taškas, kaidalį kuro tenka pakeisti arba reaktoriui veikiant, arba jį laikinai sustabdžius (paprastaitai trunka keletą savaičių), priklausomai nuo reaktoriaus tipo. Energijos kiekis,išsiskyręs iš branduolinio kuro, vadinamas kuro išdegimu, kuris išreiškiamas energija,pagaminta pradiniam kuro svorio vienetui (paprastai MWd(th)/TeU).Panaudotą branduolinį kurą sudaro dalijimosi produktai, kurių dauguma yraradioaktyvūs ir dėl radioaktyviojo skilimo ir toliau išskiria šilumą ganėtinai ilgą laiką poreaktoriaus sustabdymo ir kuro iškrovimo. Panaudotas kuras iš pradžių saugomasvandenyje šalia reaktoriaus esančiuose specialiuose aušinimo baseinuose – didelėsebetono baseinuose, padengtose nerūdijančiu plienu tam skirtame pastate. Šie baseinaiužtikrina ir aušinimą, ir žmonių bei aplinkos apsaugą nuo liekamosios jonizuojančiosiosspinduliuotės.Valdymo strypai: Valdymo strypai pagaminti su neutronus sugeriančia medžiaga, tokiakaip kadmis, hafnis arba boras, jie įstatomi arba ištraukiami iš reaktoriaus aktyviosioszonos grandininės dalijimosi reakcijos spartos valdymui arba jos sustabdymui. Kaip