CANDU-Reaktor

Die CANDU-Reaktor ist ein in Kanada erfunden wurde, unter Druck stehenden Schwerwasserreaktor. Das Akronym bezieht sich auf seine Deuterium-Oxid Moderator und den Einsatz von Uranbrennstoff. CANDU Reaktoren wurden erstmals in den späten 1950er und 1960er Jahren durch eine Partnerschaft zwischen Atomic Energy of Canada Limited, dem Wasserkraft Kommission Ontario, Canadian General Electric und anderen Unternehmen entwickelt. Alle Leistungsreaktoren in Kanada gebaut sind der CANDU-Typ. Der Reaktor wird auch im Ausland vertrieben und es gibt CANDU-Typ-Einheiten, die in Indien, Pakistan, Argentinien, Südkorea, Rumänien und China. Im Oktober 2011 lizenzierte die kanadische Bundesregierung die CANDU Design Candu Energie, die zudem den ehemaligen Reaktorentwicklung und Marketing Abteilung von AECL zu dieser Zeit.

Design

Grundsätzlicher Aufbau und Betrieb

Ein CANDU-Kraftwerk erzeugt Strom in der gleichen Weise als fossile Kraftstation: Wärme wird durch "Brennen" Kraftstoff erzeugt wird, und dass die Wärme wird verwendet, um eine Dampfturbine, in der Regel in einem separaten "Leistungssaal" befindet, fahren. Während ein typisches Kohlekraftwerk verbrennt Kohle und Luft und produziert vor allem Kohlendioxid und Flugasche, die verbraucht CANDU Kernbrennstoff in situ; wenn der Kraftstoff "verbrannt" wird aus dem Reaktor entfernt und als hoch radioaktiver Abfälle gelagert.

Kernspaltung im Reaktorkern Wärme unter Druck schwerem Wasser in einem Primärkühlkreislauf. Ein Wärmetauscher, der auch als Dampferzeuger bekannt ist, überträgt die Wärme auf einen Leichtwasser sekundären Kühlschleife, die treibt eine Dampfturbine mit einem elektrischen Generator mit ihm verbunden. Der Abdampf aus der Turbine wird dann kondensiert und als Speisewasser in den Dampferzeuger, die oft mit Kühlwasser von einer nahe gelegenen Quelle, wie einem See, Fluss oder Meer. Neuere CANDU Pflanzen, wie die Kernkraftwerk Darlington in der Nähe von Toronto, Ontario, mit einem Diffusor, um die warme Wasseraustritts über ein größeres Volumen verteilt und die Auswirkungen auf die Umwelt zu begrenzen. Ein Kühlturm verwendet werden, aber es reduziert die Effizienz und erhöht die Kosten beträchtlich. Einige der einzigartigen Eigenschaften des CANDU-Design sind nachfolgend aufgeführt:

  • Nutzung von Online-Betankung: A CANDU Anlage nutzt Roboter-Maschinen, den Reaktor mit natürlichen Uranbrennstoff, während es in Betrieb ist. Im Gegensatz zu SWR und DWR, weiß CANDU Reaktoren nicht Batch-Betankungsunterziehen, und 2 Maschinen einfach Haken bis zu den Reaktor Gesichter, öffnen Sie die Endkappen und drücken Sie in der neuen Kraftstoff, während abgereichertem Kraftstoff kommt am anderen Ende.
  • Verwenden von Natururan: Seit CANDU nutzt schwere Wassermoderator und schwere Kühlwasser, hat es den Luxus der Aufrechterhaltung eines sehr hohen Neutronenökonomie. Dies bedeutet, dass die nachfolgenden Neutronen aus Kernspaltung entstehen, werden effektiver genutzt und es gibt weniger Verluste. Dies ermöglicht ferner die Verwendung von Natururan als Brennstoffquelle und spart die Kosten für die Anreicherung.
  • Druckrohr-Konstruktion: DWR und SWR sind meist Reaktoren Druckbehälter. Allerdings verwendet CANDU Druckrohre. Jedes Druckrohr ist im Inneren der Röhrenheizkörperrohre und es gibt normalerweise 380-480 solcher Rohre in einem Reaktor zusammengebaut. Diese Konstruktion ermöglicht die Nutzung von Online-Betankung und viele andere einzigartige Eigenschaften CANDU.

In einem Leichtwasserreaktor wird das gesamte Reaktorkern ein einziger großer Druckbehälter, der das Licht Wasser, das als Moderator und Kühlmittel und die in einer Reihe von langBündel über die Länge des Kerns angeordnet Brennstoff wirkt. Zu der Zeit des CANDU-Design, Kanada fehlte die Schwerindustrie, die Druckbehälter gegossen und Maschine. In CANDU- der Druck in viel kleineren, leichter herzustellen Röhrchen enthielten. Jedes Bündel ist ein Zylinder aus Metallröhrchen, die Keramikpellets Brennstoff montiert. In älteren Designs die Versammlung hatten 28 oder 37 Halb Meter lange Kraftstoffrohre mit 12 solcher Anordnungen liegenden Ende in einem Druckrohr zu beenden. Die neuere CANFLEX Bündel 43 Röhren mit zwei Granulatgrößen. Es ist etwa 10 Zentimeter im Durchmesser, 0,5 Meter lang und wiegt etwa 20 Kilogramm und ersetzt die 37-Rohrbündel. Zu ermöglichen, dass die Neutronen sich frei zwischen den Bündeln zu fließen, werden die Rohre und Bündel von Neutronen transparent Zircaloy gefertigt.

Zircaloy-Röhren werden durch eine viel größere Niederdrucktank als eine Heizkammer, die die Mehrheit des Moderators enthält bekannte umgeben. Um das heiße Kühlmittel vom Kochen der Moderator zu halten, ein calandria Rohr umgibt jedes Druckrohr, mit isolierendem Kohlendioxidgas dazwischen. Verlangsamt Neutronen setzt Energie frei, so dass ein Kühlsystem leitet die Wärme. Der Moderator ist eigentlich ein großer Kühlkörper, der als zusätzliches Sicherheitsmerkmal dient. Die Verwendung von einzelnen Hochdruckkraftstoffkanäle, die durch die CANDU der Niederdruck-Moderator calandria macht es einfacher, um zu tanken: ein Druckbehälter Reaktor muss heruntergefahren, der Druck gefallen ist, entfernt der Deckel werden, und ein beträchtlicher Anteil des Kraftstoffs, zB einem Drittel, ersetzt alle auf einmal. In CANDU, können einzelne Kanäle, ohne den Reaktor offline, die Verbesserung der Kapazitätsfaktor betankt werden. Einen Betankungsmaschine fügt neue Brennstoff in einem Ende des Kanals, während der andere empfängt abgegebenen Kraftstoff von dem gegenüberliegenden Ende. Eine wesentliche betriebliche Vorteile der Online-Betankung ist, dass ein fehlerhaftes oder undichte Brennstoffbündel aus dem Kern entfernt, sobald sie gefunden wurde, so die Strahlungsfelder in den Primärsystemen zu reduzieren werden.

Zweck der Verwendung von schwerem Wasser

Natürliches Uran ist eine Mischung von Isotopen - vor allem Uran-238, mit 0,72% spaltbares Uran-235. Ein Reaktor zielt auf einer konstanten Rate von Spalt über die Zeit, wobei die Neutronen durch Spaltung freigesetzt führen eine gleiche Zahl der Spaltungen in anderen Atomen. Diese Neutronen sind ziemlich energisch und nicht ohne weiteres mit der umgebenden spaltbarem Material zu reagieren - sie müssen ihre Energie "moderiert" so viel wie möglich zu haben, idealerweise auf die gleiche Energie wie die Atome selbst oder niedriger. Während Maßen hilft es, die Neutronen und Uran zu trennen, da U hat eine große Affinität für Zwischenenergetische Neutronen, sondern wird nur leicht durch die wenigen energetischen Neutronen oberhalb ~ 1,5-2 MeV gespalten. Da der meiste Kraftstoff ist in der Regel U, werden am Reaktorkonstruktionen auf dünnen Brennstäbe vom Moderator getrennt basiert, so dass die Neutronen im Moderator vor dem Eintritt in den Kraftstoff wieder zu reisen. Mehr Neutronen als benötigt wird, um die Kettenreaktion freigesetzt wird; wenn Uran-238 nimmt nur den Überschuss wird Plutonium erzeugt, das für den Abbau von Uran-235 machen hilft. Schließlich wird die Bildung von Spaltprodukten, die noch mehr Neutronen absorbierenden als U sind verlangsamt die Reaktion, und fordert zum Tanken.

Leichtwasser eignet sich hervorragend als Moderator - die leichten Wasserstoffatome sind ganz in der Nähe in der Masse zu einem Neutron und kann eine Menge Energie in einem einzigen Kollision zu absorbieren. Licht ist aber auch Wasserstoff ziemlich wirksam beim Absorbieren von Neutronen, und es wird zu wenig übrig, um mit der kleinen Menge des U in natürliches Uran reagieren, verhindert Kritikalität ist. Um Kritikalität zu ermöglichen, muss der Brennstoff "angereichert" werden, die Erhöhung der Menge von U auf ein akzeptables Niveau. In Leichtwasserreaktoren wird der Kraftstoff in der Regel zwischen 2% und 5% U. Anreicherungsanlagen teuer zu bauen und zu betreiben sind bereichert. Sie sind auch eine starke Verbreitung Sorge, wie sie verwendet werden, um die U viel weiter zu bereichern, bis zu waffenfähigem Material werden. Dies kann jedoch behoben werden, wenn der Kraftstoff von einer international anerkannten Lieferanten gelieferten und weiterverarbeitet.

Der Hauptvorteil der schweren Wassermoderator über hellem Wasser reduziert Absorption der Neutronen, die die Kettenreaktion aufrecht zu erhalten, so dass eine geringere Konzentration an aktiven Stoffatomen. Deuterium bereits die zusätzlichen Neutronen, die Wasserstoff absorbieren würde, die Verringerung der Tendenz, Neutronen einzufangen leuchten. , Deuterium ist jedoch das Doppelte der Masse eines einzelnen Neutronen; die Fehlanpassung bedeutet Kollisionen mehr benötigt werden, um die Neutronen moderieren, eine größere Dicke Moderator zwischen den Brennstäben zu erfordern. Dies erhöht die Größe des Reaktorkerns und die Leckage von Neutronen. Es ist auch der Grund für die praktische calandria Design, da sonst ein sehr großer Druckbehälter benötigt würden. Die niedrige U Dichte in natürliches Uran impliziert auch, dass weniger von dem Kraftstoff verbraucht wird, bevor die Spaltrate zu weit abfällt Kritikalität aufrechterhalten werden, weil das Verhältnis von U, um Produkte zu spalten + U ist geringer. In CANDU- meisten der Moderator ist jedoch bei niedrigeren Temperaturen als bei anderen Konstruktionen, die Verringerung der Ausbreitung von Geschwindigkeiten und die Gesamtgeschwindigkeit des Moderators Teilchen. Das bedeutet, die meisten der Neutronen wird zu einem niedrigeren Energie landen und werden eher Spaltung verursachen, so CANDU nicht nur "Verbrennungen" Natururan, aber es tut dies effektiver als gut. Insgesamt CANDU Reaktoren verwenden 30-40% weniger abgebaut Uran als Leichtwasserreaktoren pro Einheit Strom produziert. Dies ist ein großer Vorteil für die Schwerwasser-Design; Es erfordert nicht nur eine weniger Kraftstoff, aber da der Kraftstoff nicht angereichert werden, ist es viel weniger teuer.

Ein weiteres einzigartiges Merkmal des Schwerwasser Mäßigung ist die größere Stabilität der Kettenreaktion. Dies ist aufgrund der relativ geringen Bindungsenergie des Deuteriumkern, was zu einigen energetischen Neutronen und insbesondere Gammastrahlen Brechen der Kerne voneinander und Erzeugen zusätzlichen Neutronen. Beide Gammas direkt Spaltung und durch den Zerfall von Spaltfragmente produziert genug Energie, und die Halbwertszeiten der Spaltfragmente im Bereich von Sekunden bis Stunden oder sogar Jahre. Die langsame Reaktion der Photoneutronen verzögert das Ansprechen des Reaktors und gibt dem Betreiber zusätzliche Zeit im Falle eines Notfalls. Da Gammastrahlen reisen für Meter durch Wasser, wird eine erhöhte Rate von Kettenreaktion in einem Teil des Reaktors eine Antwort vom Rest des Reaktors zu erzeugen, so dass verschiedene negative Bewertungen, um die Reaktion zu stabilisieren. Andererseits werden die Spaltneutronen gründlich verlangsamt, bevor sie einen anderen Brennstab erreicht wird, so dass es Neutronen eine längere Zeit, um von einem Teil des Reaktors zum anderen zu gelangen. Wenn somit die Kettenreaktion in einem Abschnitt des Reaktors beschleunigt, wird die Änderung sich nur langsam mit dem Rest des Kerns ausbreiten, so dass Zeit, um in einem Notfall zu reagieren. Die Unabhängigkeit der Neutronen "Energie aus der Kernbrennstoff verwendet, ist das, was für solche Brennstoffflexibilität in einem CANDU-Reaktor, da jedes Brennelement wird die gleiche Umgebung erleben und beeinflussen seinen Nachbarn in der gleichen Weise, ob das spaltbare Material ist Uran-235 , Uran-233 oder Plutonium.

Kanada entwickelte die schwerwassermoderierter Design in den post-World War II-Ära, die Kernenergie zu erkunden, während die keinen Zugang zu Anreicherungsanlagen. War-Ära Anreicherungsanlagen waren sehr teuer zu bauen und zu betreiben, während die Schwerwasser-Lösung erlaubt die Verwendung von Natururan in der experimentellen ZEEP Reaktor. Ein viel weniger teuer Anreicherungssystem entwickelt, aber die Vereinigten Staaten eingestuft Arbeiten an der billigeren Gaszentrifugenprozess. Die CANDU wurde daher entwickelt, um natürliches Uran zu verwenden.

Sicherheitsmerkmale

Die CANDU enthält eine Reihe von aktiven und passiven Sicherheitsmerkmale in seinem Design. Einige von diesen sind ein Nebeneffekt des physikalischen Layouts des Systems.

CANDU-Designs haben eine positive Hohlraumkoeffizienten sowie einen kleinen Leistungskoeffizient, normalerweise als schlechte im Reaktordesign. Dies impliziert, daß Dampf in der Kühlmittel erzeugt wird die Reaktionsgeschwindigkeit, was wiederum eine weitere Dampferzeugung zu erhöhen. Dies ist einer der vielen Gründe für die kühlere Masse der Moderator in der Heizkammer, da selbst ein ernster Zwischenfall Dampf im Kern nicht haben einen großen Einfluss auf die Gesamtmoderation Zyklus. Nur dann, wenn der Moderator sich beginnt zu sieden würde es einen signifikanten Effekt, und der großen thermischen Masse sichergestellt wird langsam erfolgen. Die bewusst "träge" Reaktion der Spaltprozesse in CANDU ermöglicht Controller mehr Zeit, um zu diagnostizieren und zu behandeln Probleme.

Die Brennstoffkanäle kann nur aufrechterhalten Kritikalität, wenn sie mechanisch einwandfrei sind. Wenn die Temperatur der Brennstoffbündel zu dem Punkt, wo sie mechanisch instabil sind erhöht, deren horizontaler Anordnung bedeutet, dass sie unter der Schwerkraft zu biegen, Verschieben der Anordnung der Pakete und die Verringerung der Effizienz der Reaktionen. Da der ursprüngliche Brennstoff-Anordnung ist optimal für eine Kettenreaktion und die natürliche Uranbrennstoff hat wenig überschüssige Reaktivität, wird jede signifikante Verformung der inter-Brennstoffpellet Spaltungsreaktion zu stoppen. Dadurch wird die Wärmeproduktion aus Spaltproduktzerfall, die weiterhin eine erhebliche Wärmeleistung liefern wollte nicht aufhören. Wenn dieser Prozess weiter schwächt die Brennstoffbündel, werden sie schließlich Biegung weit genug, um die calandria Rohr zu berühren, so dass Wärme effizient in den Moderatortank übertragen werden. Die Moderatorgefäß hat einen erheblichen Wärmefähigkeit auf seine eigene, und ist in der Regel relativ kühl gehalten.

Wärme, die durch Spaltprodukte erzeugt würde zunächst auf etwa 7% der vollen Reaktorleistung, die signifikante Abkühlung erfordert. Die CANDU- Designs haben verschiedene Notkühlsysteme sowie mit begrenzter Selbstpumpfähigkeit durch thermische Mittel. Selbst im Falle eines katastrophalen Unfalls und Kernschmelze ist es wichtig, sich daran zu erinnern, dass der Kraftstoff ist nicht kritisch in Leichtwasser. Dies bedeutet, daß die Kühlung des Kerns mit Wasser aus der Umgebung Quellen nicht auf die Reaktivität des Kraftstoffmasse hinzuzufügen.

Normalerweise wird die Rate der Spaltung von Leichtwasserfächer genannte flüssige Zone Controller, die überschüssige Neutronen zu absorbieren, und durch Stellstangen, die angehoben oder in den Kern, um den Neutronenfluss zu steuern senkbaren gesteuert. Diese sind für den normalen Betrieb verwendet, so dass die Steuerungen, um die Reaktivität gegenüber dem Kraftstoffmasse einzustellen, wie verschiedene Teile normalerweise mit verschiedenen Raten abhängig von ihrer Position zu verbrennen. Die Stellstangen können auch verwendet werden, um verlangsamen oder zu stoppen Kritikalität werden. Da diese Stäbe werden in die Niederdruck calandria eingefügt, nicht die Hochdruckkraftstoffrohre, würden sie nicht durch Dampf "ausgeworfen" werden, ein Design-Problem für viele Druckwasserreaktoren.

Es gibt zwei unabhängige, schnell wirkende Sicherheitsabschaltung Systemen. Abschaltautomatik Stäbe oberhalb des Reaktors durch Elektromagnete gehalten und fallen unter Schwerkraft in den Kern, um schnell Kritikalität beenden. Dieses System funktioniert auch in dem Fall eines vollständigen Stromausfalls, da die Elektromagneten zu halten nur die Stangen aus dem Reaktor, wenn Strom verfügbar ist. Eine sekundäre System spritzt einen Hochdruck Gadoliniumnitrat Neutronenabsorberlösung in die Heizkammer.

Brennstoffzyklen

Ein Schwerwasser-Design kann eine Kettenreaktion mit einer geringeren Konzentration spaltbaren Atomen als Leichtwasserreaktoren zu erhalten, so dass sie einige alternative Kraftstoffe zu verwenden, beispielsweise "erholt Uran" aus gebrauchten LWR Kraftstoff verwendet werden. CANDU wurde für natürliches Uran nur 0,7% U-235, so RU mit 0,9% U-235 ist eine reiche Kraftstoff ausgelegt. Diese extrahiert eine weitere 30-40% Energie aus dem Uran. Die Dupic Prozess der Entwicklung kann es sogar ohne Wiederaufarbeitung zu recyceln. Der Brennstoff in Luft gesintert und dann in Wasserstoff, um es in ein Pulver, das dann in CANDU- Brennstoffpellets gebildet brechen. CANDU können auch Kraftstoff züchten vom reichlicher Thorium. Dies wird durch Indien untersucht, um die Vorteile des natürlichen Thoriumreserven zu nehmen.

Noch besser als LWR kann CANDU eine Mischung aus Uran und Plutonium Oxide, die Plutonium entweder aus demontierten Kernwaffen oder aufbereitete Reaktorbrennstoff zu verbrennen. Die Mischung von Isotopen in aufbereitete Plutonium ist nicht attraktiv für die Waffen, sondern kann als Brennstoff verwendet werden, während das Brennen waffenfähigem Plutonium beseitigt eine Proliferationsgefahr. Wenn das Ziel ist explizit auf Plutonium oder andere Actiniden aus abgebranntem Brennstoff zu verbrennen, werden dann spezielle inerten Matrix Kraftstoffe vorgeschlagen, diese effizienter als MOX zu tun. Da sie kein Uran enthalten, müssen diese Kraftstoffe keine zusätzliche Plutonium zu züchten.

Wirtschaft

Die Neutronenökonomie von schwerem Wasser Mäßigung und präzise Steuerung der Online-Betankungs ermöglichen CANDU eine große Auswahl an anderen als angereichertes Uran, zB natürliches Uran, aufbereitete Uran, Thorium, Plutonium Brennstoffe zu verwenden, und verwendet LWR Kraftstoff. Angesichts der Kosten der Anreicherung kann dieser Kraftstoff viel billiger zu machen. Es gibt jedoch eine anfängliche Investition in die Tonnen 99,75% reinem schwerem Wasser, um den Kern und Wärmeübertragungssystem zu füllen. Im Falle der Darlington Anlagenkosten als Teil eines Freedom of Information Act Anfrage veröffentlicht legte die Nacht Kosten der Anlage bei 5,117 Mrd. $ CAD. Gesamtkapitalkosten einschließlich der Zinsen wurden 14319000000 $ CAD mit dem schweren Wasser entfallen 1,528 Mrd. $ oder 11%, von diesem.

Da schweres Wasser ist weniger effizient bei der Verlangsamung Neutronen muss CANDU eine größere Moderator-Verhältnis und eine größere Kern für die gleiche Leistung zu tanken. Obwohl ein calandria-basierten Kern ist billiger zu bauen, erhöht seine Größe, die Kosten für Standard-Features wie die Eindämmung Gebäude. Im Allgemeinen Kernkraftwerk Bau und Betrieb sind ~ 65% der Gesamtlebenszeitkosten; für CANDU Kosten werden durch Konstruktion noch mehr dominiert. Betankung CANDU ist billiger als andere Reaktoren, kostet nur ~ 10% der gesamten, so dass der Gesamtpreis pro kWh Strom ist vergleichbar. Der nächsten Generation erweiterte CANDU Reactor mildert diese Nachteile durch mit Leichtwasserkühlmittel und einen kompakten Kern mit weniger Moderator.

Als zuerst eingeführt, bot Candus viel bessere Kapazitätsfaktor als LWR einer ähnlichen Generation. Die Leichtwasser Designs verbracht, im Durchschnitt etwa die Hälfte der Zeit betankt oder beibehalten. Allerdings haben seit den 1980er Jahren dramatische Verbesserungen in LWR Ausfallsmanagement die Lücke verengt, mit verschiedenen Wohneinheiten Erreichen Kapazitätsfaktoren ~ 90% und höher, mit einer Gesamtflotte Performance von 92% im Jahr 2010. Die neuesten Generation CANDU 6 Reaktoren haben eine 88- 90% CF, aber die Gesamtleistung durch die älteren kanadischen Einheiten mit CFS in der Größenordnung von 80% bestimmt. Renovierte Einheiten haben eine schlechte Leistung auf dem neuesten Stand in der Größenordnung von 65% nachgewiesen.

Einige CANDU Pflanzen aus Kostenüberschreitungen beim Bau von externen Faktoren wie staatliche Maßnahmen gelitten, oft. Zum Beispiel kann eine Anzahl von auferlegten Bauverzögerungen führte zu etwa einer Verdoppelung der Kosten für das Kernkraftwerk Darlington in der Nähe von Toronto, Ontario. Technische Probleme und Redesigns über eine andere Mrd. zu der resultierenden 14,4 Mrd. $ Preis addiert. Im Gegensatz dazu ist im Jahr 2002 zwei CANDU 6 Reaktoren bei Qinshan in China wurden termingerechte und budget abgeschlossen ist, einen Erfolg, um eine strenge Kontrolle über Umfang und Zeitplan zurückzuführen.

Nukleare Nichtverbreitung

In Bezug auf die Sicherheitsmaßnahmen gegen Atomwaffen, Candus treffen ein ähnliches Niveau der internationalen Zertifizierung wie andere Reaktoren. Es ist ein verbreiteter Irrtum, dass für Indiens erste Atomexplosion, Betrieb Smiling Buddha 1974 Plutonium, wurde in einem CIRUS-Design produziert. In der Tat war es in der gesicherten indigenously gebaut PHWR Reaktor hergestellt. Zusätzlich zu den beiden PHWR Reaktoren, Indien hat einige gesicherte Druck Schwerwasserreaktoren auf der Basis des CANDU-Design und zwei gesicherte Leichtwasserreaktoren durch die US versorgt. Plutonium aus dem verbrauchten Brennstoff von allen diesen Reaktoren extrahiert wurden; aber Indien stützt sich hauptsächlich auf einem indischen entworfen und gebaut Militärreaktor genannt Dhruva. Das Design wird angenommen, dass aus der CIRUS Reaktor abgeleitet werden, mit dem Dhruva skaliert-up für eine effizientere Plutoniumproduktion. Es ist dieser Reaktor, der gedacht wird, um das Plutonium für Indiens neueren Betriebs Shakti Atomtests produziert haben.

Obwohl schwere Wasser ist relativ immun gegen Neutroneneinfang, eine kleine Menge der Deuterium dreht sich auf diese Weise in Tritium. Tritium + Deuterium Mischung erfährt die Kernfusion leichter als jede andere Substanz. Tritium kann sowohl in der "Fusion Boost" einer verstärkten Spalt Waffe und der Hauptfusionsprozess von einem H-Bombe verwendet werden. Jedoch in einer H-Bombe, ist es normalerweise in situ durch Neutronenbestrahlung von Lithium-6 erstellt.

Tritium wird aus einigen CANDU Pflanzen in Kanada gewonnen, vor allem auf Sicherheit im Falle von schweren Wassereinbruch zu verbessern. Das Gas wird gehortet und in einer Vielzahl von kommerziellen Produkten, vor allem "machtlos" Beleuchtungsanlagen und medizinischen Geräten eingesetzt. Im Jahr 1985, was dann Ontario Hydro entfachte eine Kontroverse in Ontario wegen seiner Pläne, Tritium in die USA verkauft Der Plan, nach dem Gesetz beteiligt Verkauf an nur nicht-militärische Anwendungen, aber einige spekuliert, dass die Exporte konnten amerikanische Tritium für die USA befreit haben Atomwaffenprogramm. Zukünftige Anforderungen angezeigt, die Produktion übertreffen, insbesondere die Anforderungen an künftige Generationen von experimentellen Fusionsreaktoren wie ITER. Noch zwischen 1,5 und 2,1 kg Tritium werden jährlich an der Darlington Zerlegungsanlage, von der eine kleinere Fraktion verkauft wird zurückgewonnen.

Die Bedienung Shakti Testreihe 1998 in Indien enthalten eine Bombe von ca. 45 kt Ausbeute, die Indien hat öffentlich behauptet war eine Wasserstoffbombe. Eine Stegreif Kommentar in der BARC Veröffentlichung Heavy Water Eigenschaften, Herstellung und Analyse scheint zu zeigen, dass das Tritium aus dem schweres Wasser in den CANDU und PHWR Reaktoren im kommerziellen Betrieb extrahiert. Janes Intelligence Review zitiert den Vorsitzenden des indischen Atomenergiekommission als zuzugeben, um die Tritiumextraktionsanlage, aber weigerte sich, über seine Verwendung zu äußern. Jedoch Indien ist auch in der Lage, die Schaffung Tritium effizienter durch Bestrahlung von Lithium-6 in Reaktoren.

Tritium-Emissionen

Tritium ist ein radioaktives Form von Wasserstoff, mit einer Halbwertszeit von 12,3 Jahren. Es wird in kleinen Mengen in der Natur durch kosmische Strahlen Wechselwirkungen in der oberen Atmosphäre, gefunden. Tritium ist wegen seiner niederenergetischen radioaktiven Emissionen als eine schwache Radionuklid. Die Beta-Teilchen nicht sehr weit reisen, in der Luft und nur zu durchdringen die Haut bis zu 3-4mm, so dass die Hauptgefahr ist Aufnahme in den Körper.

Tritium ist im Kraftstoff von allen Reaktoren erzeugt wird; jedoch CANDU Reaktoren erzeugen Tritiums auch in ihrer Kühlmittel und Moderator wegen Neutroneneinfang in schweren Wasserstoff. Einige dieser Tritium entweicht in Haltung und wird im allgemeinen zurückgewonnen; aber ein kleiner Prozentsatz entweicht Haltung und gilt als eine Routine radioaktiven Emission. Verantwortlich Betrieb eines CANDU Werk umfasst daher die Überwachung von Tritium in der Umgebung.

In einigen CANDU Reaktoren das Tritium wird periodisch extrahiert. Typische Emissionen von CANDU Pflanzen in Kanada sind weniger als 1% der nationalen Regulierungsgrenze, die am Internationalen Kommission für Strahlenschutz-Richtlinien basiert. Tritium-Emissionen aus anderen CANDU Pflanzen sind ähnlich niedrig.

Im Allgemeinen gibt es erhebliche öffentliche Kontroverse über radioaktive Emissionen aus Kernkraftwerken und für CANDU Pflanzen eines der wichtigsten Anliegen ist Tritium. Im Jahr 2007 veröffentlichte Greenpeace eine Kritik der Tritium-Emissionen von kanadischen Kernkraftwerke von Dr. Ian Fairlie. Dieser Bericht wurde von Dr. Richard Osborne kritisiert.

Geschichte

Evolving Designs

Die CANDU Entwicklungsaufwand hat sich durch vier großen Bühnen im Laufe der Zeit verschwunden. Die ersten Systeme wurden experimentelle und Prototyp-Maschinen von begrenzter Aussagekraft. Diese wurden durch eine zweite Generation von Maschinen von 500 bis 600 MW, eine Reihe von großen Maschinen von 900 MWe und schließlich entwickelt sich zum CANDU9 und aktuelle ACR-1000 Aufwand ersetzt.

Frühe Bemühungen

Die erste schwerwassermoderierter Design in Kanada war der ZEEP, die Operation kurz nach dem Ende des Zweiten Weltkrieges begonnen. ZEEP wurde von mehreren anderen experimentellen Maschinen, einschließlich des NRX und NRU beigetreten. Diese Bemühungen führten zur ersten CANDU-Reaktors, der Kernkraft Demonstration, in Rolphton, Ontario. Es wurde als ein Proof-of-concept bestimmt und bewertet für nur 22 MWe, einer sehr geringen Leistung für eine Netzstromreaktor. NPD produziert die erste Atomstrom in Kanada, und lief erfolgreich 1962-1987.

Die zweite CANDU war die Douglas-Punkt-Reaktor, eine leistungsfähigere Version bewertet in etwa 200 MWe und in der Nähe von Kincardine, Ontario. Es ging in Dienst 1968 und lief bis 1984. Einzigartig unter den CANDU Stationen hatte Douglas Punkt eine ölgefüllte Fenster mit Blick auf den Osten Reaktor Gesicht, auch wenn der Reaktor in Betrieb. Douglas Punkt war ursprünglich geplant, um eine Zwei-Einheit-Station, aber die zweite Einheit wurde, weil der Erfolg der größeren 515 MWe-Einheiten an Pickering abgebrochen.

Gentilly-1, in Bécancour, Quebec in der Nähe von Trois-Rivières, Quebec, war auch eine experimentelle Version von CANDU, mit einem siedenden Leichtwasserkühlmittel und vertikale Druckrohre, wurde aber nicht als erfolgreich, und nach sieben Jahren der unbeständigen Betriebs geschlossen. Gentilly-2, ein CANDU-6-Reaktor, funktioniert seit 1983. Nach Aussagen der in aufstrebende Parti Québécois Regierung im September 2012, dass Gentilly wäre zu schließen, der Betreiber, Hydro-Québec, hat beschlossen, eine bereits angekündigte Sanierung Abbrechen die Anlage und kündigte seine Abschaltung am Ende des Jahres 2012 unter Berufung auf wirtschaftliche Gründe für die Entscheidung. Das Unternehmen wird dann unternehmen eine kosten schätzungsweise $ 1,8 Milliarden 50-jährige Stilllegungsprozesses.

Parallel zu den klassischen CANDU- Design wurden Versuchsvarianten entwickelt. WR-1, an der AECL des Whiteshell Laboratories in Pinawa, Manitoba befindet, verwendet vertikale Druckrohre und Bio-Öl als Primärkühlmittel. Das verwendete Öl hat einen höheren Siedepunkt als Wasser, so dass der Reaktor bei höheren Temperaturen und niedrigeren Drücken als bei einem herkömmlichen Reaktor arbeiten. WR-1 betrieben werden seit vielen Jahren erfolgreich, und versprach, einen deutlich höheren Wirkungsgrad als wassergekühlte Versionen.

600 MWe Designs

Die Erfolge bei NPD und Douglas Punkt führte zu der Entscheidung, die erste Multi-Unit-Station in Pickering, Ontario zu konstruieren. Pickering A, bestehend aus Einheiten 1 bis 4, in Betrieb genommen im Jahre 1971 Pickering B mit Einheiten 5-8 kam Online im Jahr 1983, was eine Vollwerksleistung von 4.120 MWe. Der Bahnhof ist ganz in der Nähe der Stadt von Toronto, um Übertragungskosten zu reduzieren.

Eine Reihe von Verbesserungen an der Grund Pickering Design führte zu der CANDU 6 Design, das zuerst in den frühen 1980er Jahren in Betrieb genommen. CANDU- 6 war im Wesentlichen eine Variante des Kraftwerks Pickering die neu gestaltet wurde, um im Einzelreaktoreinheiten gebaut werden. CANDU 6 wurde in mehreren Anlagen außerhalb Ontario, einschließlich der Gentilly-2 in Quebec, und Kernkraftwerk Point Lepreau in New Brunswick verwendet. CANDU 6 bildet die Mehrheit der ausländischen CANDU-Systeme, darunter die Designs nach Argentinien, Rumänien, China und Südkorea exportiert. Nur Indien betreibt ein CANDU-System, das nicht auf dem CANDU 6 Design basiert.

900 MWe Designs

Die Wirtschaftlichkeit von Kernkraftwerken in der Regel gut skalieren mit der Größe. Jedoch ist diese Verbesserung bei größeren Größen durch das plötzliche Erscheinen der große Energiemengen in der Startaufstellung, die zu einer Senkung der Strompreise durch Angebot und Nachfrage Wirkungen führt gegenüber. Voraussagen in den späten 1960er Jahren vorgeschlagen, dass das Wachstum der Stromnachfrage würde diese Abwärtspreisdruck zu überwältigen, was die meisten Designer, Pflanzen in der 1000-MWe Bereich einzuführen.

Pickering A wurde schnell von solchen Upscaling Aufwand für die Kernkraftwerk Bruce, in Etappen zwischen 1970 und 1987. Es ist die größte Atomanlage in Nordamerika und der zweitgrößte in der Welt mit rund 800 MWe je konstruiert, mit acht Reaktoren, gefolgt , insgesamt 6.232 MW und 7.276 MW. Weiteren, kleineren, Upscaling führte zur Kernkraftwerk Darlington Konstruktion, ähnlich der Bruce Pflanze, sondern liefert etwa 880 MWe pro Reaktor.

Wie es der Fall für die Entwicklung der Pickering-Design in die CANDU- 6 wurde das Bruce Entwurf auch in den ähnlichen CANDU- 9. Wie die CANDU- 6 entwickelt wurde, ist die CANDU- 9 im wesentlichen ein Wiederverpackung des Bruce Design so kann es sein als Single-Reaktoreinheit aufgebaut. Jedoch keine CANDU- 9 Reaktoren wurden gebaut.

Designs Generation III +

Im Laufe der 1980er und 90er Jahren das Kernkraftmarkt erlitt einen schweren Crash, mit wenigen neuen Anlagen in Nordamerika und Europa aufgebaut. Design-Arbeit setzte sich während, aber, und eine Reihe von neuen Design-Konzepte eingeführt wurden, dass dramatisch verbessert Sicherheit, Kapitalkosten, Wirtschaft und Gesamtleistung. Diese Generation III + und Generation IV-Maschinen wurde ein Thema von großem Interesse in den frühen 2000er Jahren, wie es schien im Gange und eine große Anzahl von neuen Reaktoren würde den nächsten zehn Jahren errichtet werden eine Renaissance der Kernenergie war.

AECL hatte auf einem Design wie der ACR-700 bekannt gearbeitet, unter Verwendung von Elementen der neuesten Versionen des CANDU 6 und CANDU 9, mit einem Design, Leistung von 700 MWe. Während der Renaissance der Kernenergie, das Upscaling in den früheren Jahren nicht gesehen wieder äußerte sich, und die ACR-700 wurde in den 1200 MWe ACR-1000 entwickelt. ACR-1000 ist die nächste Generation des CANDU-Technologie, die einige bedeutende Änderungen an den bestehenden CANDU Design macht.

Die wichtigste Änderung, und der radikalste unter den CANDU Generationen, ist die Verwendung von Druck Licht Wasser als Kühlmittel. Dies die Kosten der Durchführung der primären Kühlschleife, die nicht mehr ha reduziertals mit teuren schweren Wasser gefüllt werden. Die ACR-1000 verwendet etwa 1 / 3rd der Schwerwasser in Generation Designs früher nötig. Es entfällt auch Tritiumproduktion in den Kühlmittelkreislauf, die Hauptquelle der Tritium-Lecks in Betriebs CANDU-Designs. Die Neugestaltung ermöglicht auch eine leicht negative Lücke Reaktivität, einer großen Design-Ziel aller GenIII + Maschinen.

Jedoch ist die Konstruktion erfordert auch die Verwendung von leicht angereichertes Uran, um etwa 1 oder 2% angereichert. Der Hauptgrund dafür ist es, den Abbrand-Verhältnis zu erhöhen, so dass Pakete in dem Reaktor mehr verbleiben, so dass nur ein Drittel so viel verbrauchten Brennstoff erzeugt wird. Dies hat auch Auswirkungen auf die Betriebskosten und Zeitpläne, wie der Tankfrequenz reduziert. Wie ist der Fall mit früheren CANDU-Designs bietet das ACR-1000 auch Online-Tanken.

Außerhalb des Reaktors hat die ACR-1000 eine Anzahl von Entwurfsänderungen, die erwartungsgemäß drastisch niedrigere Kapital- und Betriebskosten sind. Primär unter diesen Veränderungen ist die Auslegungslebensdauer von 60 Jahren, die drastisch senkt den Preis des über die gesamte Lebensdauer der Anlage erzeugte Strom. Der Entwurf hat auch einen erwarteten Kapazitätsfaktor von 90%. Höhere Druckdampfgeneratoren und Turbinen zu verbessern Effizienz nach dem Reaktor.

Viele der Betriebs Design-Änderungen wurden auch an die bestehende CANDU 6 angewendet, um die Enhanced CANDU 6. Auch bekannt als CANDU 6e oder EC 6 zu produzieren, war dies eine evolutionäre Upgrade des CANDU 6 Design mit einer Bruttoleistung von 740 MWe pro Einheit. Die Reaktoren werden mit einer Lebensdauer von mehr als fünfzig Jahren entwickelt, mit einer Midlife-Programm, einige der Schlüsselkomponenten zB ersetzen die Kraftstoffkanäle. Die prognostizierte durchschnittliche jährliche Kapazitätsfaktor ist mehr als neunzig Prozent. Verbesserungen an den Konstruktionstechniken verringern die Baukosten. Die CANDU 6e ist so konzipiert, um die Energieeinstellungen so niedrig wie 50% zu betreiben, so dass sie zu justieren, um die Nachfrage viel besser als die bisherigen Konstruktionen zu laden.

Vertriebsaktivitäten

In Ontario

Durch die meisten Maßnahmen ist die CANDU "der Ontario-Reaktor". Das System wurde fast vollständig in Ontario entwickelt und nur zwei Versuchsanordnungen wurden außerhalb der Provinz aufgebaut. Der 29 CANDU- kommerziellen Reaktoren eingebaut, 22 von diesen sind in Ontario. Der 22 sind eine Reihe von Reaktoren aus dem Dienst entfernt. Zwei neue CANDU Reaktoren wurden für Darlington mit kanadischen Regierung Hilfe bei der Finanzierung vorgeschlagen.

In Kanada

AECL hat stark vermarktet CANDU in Kanada, hat aber eine begrenzte Empfang gefunden. Bislang haben nur zwei nicht-Versuchsreaktoren sind in anderen Provinzen in Quebec und New Brunswick gebaut, jeweils. Die meisten anderen Provinzen haben sich auf Wasserkraft und Kohlekraftwerke konzentriert. Die Mehrheit der kanadischen Provinzen erhalten eine sehr große Mehrheit der Strom aus Wasserkraft. Alberta verwendet keine umfangreiche Wasserkraft nutzt keine Kernkraft, und nutzt große Mengen an Kohlekraft.

Das Interesse ist in Westkanada, wo CANDU Reaktoren werden als Wärme- und Stromquellen für die energieintensiven Ölsandextraktionsverfahren, die derzeit verwendet Erdgas als geäußert. Energie Alberta Corporation gab 27. August 2007, dass sie eine Lizenz für ein neues Kernkraftwerk am Lac Cardinal bauen beantragt hatte, zwei ACR-1000 Reaktoren online gehen im Jahr 2017 produziert 2,2 Gigawatt. Doch eine parlamentarische Überprüfung für 2007 vorgeschlagen, die Entwicklungsanstrengungen in die Warteschleife platzieren. Das Unternehmen wurde später von Bruce Power, der Ausbau schlug die Pflanze zu vier Einheiten von insgesamt 4,4 Gigawatt gekauft. Allerdings waren diese Pläne verärgert und Bruce später zog seinen Antrag auf dem Lac Cardinal und schlägt stattdessen einen neuen Standort ca. 60 km entfernt.

Verkauf im Ausland

Während der 1970er Jahre die internationale Kernabsatzmarkt äußerst wettbewerbsfähig, mit vielen nationalen Atomunternehmen, die von ihren Regierungen ausländischen Botschaft Maschinen unterstützt. Darüber hinaus hatte das Tempo der Bau in den Vereinigten Staaten, dass Kostenüberschreitungen gedacht und verzögerten Abschluss war in der Regel vorbei, und nachfolgenden Reaktoren wäre billiger. Kanada, ein relativ neuer Player auf dem internationalen Markt, mussten zahlreiche Nachteile bei diesen Bemühungen. Allerdings wurde der CANDU bewusst so gestaltet, um den Bedarf an sehr großen bearbeiteten Teilen zu reduzieren, so dass es geeignet für den Bau von Ländern ohne große industrielle Basis. Vertriebsanstrengungen haben ihre größten Erfolge in Ländern, die nicht lokal Designs von anderen Unternehmen aufbauen konnte.

In den späten 1970er Jahren, AECL darauf hingewiesen, dass jeder Reaktor verkaufen würde 3.600 Kanadier beschäftigen und zu $ ​​300 Millionen im Gleichgewicht der Zahlungsüberschuss. Allerdings wurden diese Vertriebsaktivitäten vor allem an Länder, die von Diktaturen oder ähnliche laufen, eine Tatsache, die zu ernsthaften Bedenken im Parlament geführt abzielen. Diese Bemühungen führten auch zu einem Skandal, als es entdeckt wurde, Millionen von Dollar hatte, ausländische Vertriebsstellen, mit wenig oder ohne Aufzeichnung, wer sie waren oder was sie getan haben, um das Geld zu verdienen gegeben. Dies führte zu einem Royal Canadian Mounted Police Untersuchung nach Fragen wurden über Vertriebsaktivitäten in Argentinien, und neue Regelungen für die vollständige Offenlegung der Honorare für zukünftige Verkäufe erhöht.

CANDU erster Erfolg war der Verkauf der frühen CANDU-Designs nach Indien. Im Jahr 1963 wurde eine Vereinbarung für den Export eines 200 MWe Kraftreaktor auf der Grundlage der Douglas Punkt Reaktor unterzeichnet. Der Erfolg der Transaktion führte zu der 1966 Verkauf von einem zweiten Reaktor mit dem gleichen Design. Der erste Reaktor, dann als RAPP-1 für "Rajasthan Atomic Power Project", bekannte Unternehmen wurde 1972 jedoch ein ernsthaftes Problem mit Cracken von Lagerschild des Reaktors führte zu der Reaktor herunter für längere Zeit abgeschaltet, und der Reaktor wurde schließlich auf 100 MW downrated. Der Bau der RAPP-2-Reaktor war immer noch im Gange, als Indien detonierte seinen ersten Atombombe im Jahr 1974, was zu Kanada Beendigung der Kern Umgang mit dem Land. Ein Teil des Kaufvertrages war ein Technologietransfer-Prozess. Wenn Kanada von der Entwicklung zurück, Indien fortgesetzt Bau von CANDU-wie Pflanzen im ganzen Land.

In Pakistan wurde die Karachi Kernkraftwerk mit einer Bruttokapazität von 137MWe zwischen 1966 und 1971 erbaut.

Im Jahr 1972 vorgelegt AECL ein Design auf der Grundlage der Pickering Anlage Argentiniens Comisión Nacional de Energia Atomica Prozess, in Partnerschaft mit der italienischen Firma Italimpianti. Die hohe Inflation während der Konstruktion führte zu massiven Verlusten, und die Bemühungen um neu zu verhandeln das Geschäft wurden von dem März 1976 Putsch von General Videla führte unterbrochen. Das Kernkraftwerk Embalse begann kommerziellen Betrieb im Januar 1984. Es wurden die laufenden Verhandlungen, um mehr zu öffnen CANDU 6 Reaktoren im Land, einschließlich eines 2.007 Deal zwischen Kanada, China und Argentinien, aber bis heute keine festen Pläne stehen fest.

Ein Lizenzvertrag mit Rumänien wurde 1977 unterzeichnet, den Verkauf der CANDU 6 Design für $ 5 Millionen pro Reaktor für die ersten vier Reaktoren und dann 2 Millionen $ jeden für die nächsten zwölf. Darüber hinaus würde kanadischen Unternehmen eine variierende Menge an Ausrüstung für die Reaktoren, etwa 100 Millionen $ von der ersten Reaktor 800 Millionen $ Preisschild, und dann im Laufe der Zeit fallen zu versorgen. Im Jahr 1980 bat Nicolae Ceauşescu für eine Änderung, um Waren anstelle von Bargeld zur Verfügung, im Gegenzug die Menge der kanadischen Gehalt wurde erhöht und ein zweiter Reaktor würde der kanadischen Hilfe gebaut werden. Wirtschaftlichen Schwierigkeiten des Landes verschlechterte sich in der gesamten Bauphase. Der erste Reaktor des Kernkraftwerks Cernavoda kam nur online im April 1996, ein Jahrzehnt nach ihrer Dezember 1985 vorhergesagten Start. Weitere Darlehen wurden für die Fertigstellung des zweiten Reaktors, die online im November 2007 ging angeordnet.

Im Januar 1975 wurde ein Deal bekannt gegeben für einen einzigen CANDU 6 Reaktor in Südkorea gebaut werden, die heute als Wolsong-1 Power Reactor bekannt. Der Bau begann im Jahr 1977 und kommerziellen Betrieb begann im April 1983. Im Dezember 1990 ein weiteres Abkommen wurde für drei weitere Einheiten an der gleichen Stelle, die den Betrieb im Zeitraum 1997-1999 begann angekündigt. Allerdings, Südkorea auch verhandelt Entwicklung und Technologietransfer befasst sich mit Westinghouse für ihre fortschrittliche System 80 Reaktordesign und alle künftigen Entwicklung wird auf die dort eingebauten Versionen dieses Reaktors basiert.

Ein 1996 Liste von einigen Ländern und Vertriebsaktivitäten von einer Anti-Atom-Aktivist für CANDU und verwandte AECL Motive können off-Enzyklopädie hier.

Künftige Absatz

Im Jahr 2007 vorgelegt AECL die ACR-1000-Design an die britische Risches Design Assessment Prozess Reaktoren nach einer neuen britischen Kernkraftwerks-Programm zu bewerten. Doch im Jahr 2008 AECL zog den Entwurf, die besagt, es "ist die Marketing- und Lizenzierungsressourcen mit Schwerpunkt für den fortgeschrittenen Candu Reaktor auf die unmittelbaren Bedürfnisse der kanadischen Inlands-Marktplatz."

Ab 2010 ist der einzige aktive Verkaufsanstrengungen der ACR-1000 für Ontarios Darlington Pflanze. Zu einer Zeit als eine "sichere Sache", der Preis wurde als zu hoch und plant, erweitern Darlington wurden fallengelassen. Allerdings scheinen diese Pläne wieder laufenden zu sein, obwohl AECL Kandidatur wurde von anhaltenden Bemühungen um die Reaktordesign Sparte verkaufen unterbrochen.

Wirtschaftsleistung

Die Kosten für Strom von jedem Kraftwerk kann durch etwa die gleiche Auswahl von Faktoren berechnet werden. Dazu gehören Investitionskosten für den Bau und / oder die Zahlungen für Kredite gemacht, dass das Kapital, die Kosten für Kraftstoff auf einer pro-Watt-Stunden-Basis zu sichern, und die fixen und variablen Wartungsgebühren. Im Fall der Kernkraft, enthält eine Regel zwei zusätzliche Kosten, die Kosten für die dauerhafte Entsorgung, und die Kosten für die Stilllegung der Anlage, wenn seine Lebensdauer ist vorbei. Im Allgemeinen sind die Kapitalkosten dominieren den Preis von Kernkraft, da die Menge an Energie produziert wird, ist so groß, dass sie die Kosten für Kraftstoff und Wartung überwältigt. Die World Nuclear Association schätzt, dass die Kosten für Kraftstoff, einschließlich aller Verarbeitungs, macht weniger als einen Cent pro kWh.

Informationen über die Wirtschaftsleistung auf CANDU ist etwas schief; die Mehrheit der Reaktoren sind in Ontario, die auch die "meisten öffentlichen" unter den großen CANDU Betreiber ist, so dass ihre Leistung dominiert die verfügbaren Informationen. Basierend auf Ontario Bilanz ist die Wirtschaftsleistung des CANDU-System ziemlich schlecht. Obwohl sich viel Aufmerksamkeit auf die Probleme mit der Darlington Werk gelegt wird und in der Tat, jedes CANDU- Design in Ontario ging das Budget um mindestens 25% und eine durchschnittliche über 150% höher als geschätzt. Darlington war der schlimmste Verbrecher, bei 350% über dem Budget, aber das Projekt wurde in-progress gestoppt dadurch zusätzliche Zinsbelastung während eines Zeitraums von hohen Zinsen, die eine besondere Situation, die nicht erwartet wurde, sich zu wiederholen ist, entstehen.

In den 1980er Jahren wurden die Druckschläuche in den Pickering A Reaktoren vor der Lebensdauer aufgrund der unerwarteten Verschlechterung durch Wasserstoffversprödung verursacht ersetzt. Umfangreiche Prüfung und Wartung hat dieses Problem in späteren Reaktoren vermieden.

Alle Reaktoren Pickering A und Bruce A wurden im Jahr 1999, um die auf die Wiederherstellung operative Performance in den späteren Generationen in Pickering, Bruce und Darlington konzentrieren geschlossen. Vor dem Neustart des Pickering A Reaktoren unternahm OPG eine begrenzte Sanierungsprogramm. Die ursprünglichen Kosten- und Zeitschätzungen basierend auf unzureichende Projektumfang Entwicklung stark waren unter der tatsächlichen Zeit und Kosten, und es wurde festgestellt, dass Pickering Einheiten 2 und 3 nicht aus kommerziellen Gründen erneut gestartet werden. Trotz dieser Sanierung, die Reaktoren nicht gut seit dem Neustart durchgeführt.

Diese Überschreitungen wurden bei Bruce wiederholt, wobei die Blöcke 3 und 4 laufen 90% über dem Budget. Ähnliche Überschreitungen wurden am Point Lepreau erlebt, und die geplante Sanierung des Gentilly 2 Anlage wurde bis zum Herbst 2012 verschoben worden, und derzeit gibt es ernsthafte Pläne, um ihn einfach herunterfahren, statt.

Auf der Grundlage der prognostizierten Kapitalkosten und die niedrigen Kosten für Kraftstoff und in-Service-Wartung, im Jahr 1994 Strom aus CANDU wurde vorhergesagt, auch unter 5 Cent / kWh. Im Jahr 1998, Ontario Hydro berechnet, dass die Kosten für die Erzeugung von CANDU 7,7 Cent / kWh, während die Wasserkraft nur 1,1 Cent, und ihre Kohlekraftwerke um 4,3 Cent. Wie Hydro erhielt einen regulierten Preis von durchschnittlich 6,3 ct / kWh für Strom in dieser Zeit wurden die Einnahmen aus den anderen Formen der Generierung verwendet wird, um die Betriebsverluste der Kernkraftwerke zu finanzieren. Die Schuldenüber aus der Kernkonstruktion verlassen konnte nicht im Preis mit einbezogen werden, bis die Reaktoren wurden in Dienst deklariert, wodurch die Gesamtkapitalkosten der Konstruktion mit nicht gezahlten Zinsen verschärfen, zu dieser Zeit rund 15 Mrd. US $ und in Schulden zu einem anderen $ 3,5 Milliarden im gesamten Das System wurde durch eine separate Einheit gehalten und durch eine Grundgebühr für die Stromrechnung zurückgezahlt.

Im Jahr 1999 wurde Ontario Hydro aufgebrochen und ihre Erzeugungsanlagen in Ontario Power Generation neu formiert. Um die Nachfolgeunternehmen attraktiver für private Investoren zu machen, 19400000000 $ in "gestrandeten Schulden" wurde in der Kontrolle der Ontario Strom Financial Corporation platziert. Diese Schuld wird langsam nach unten durch eine Vielzahl von Quellen zu zahlen, darunter eine 0,7 Cent / kWh Tarif auf alle Macht, alle Steuern von allen operativen Gesellschaften bezahlt, und alle von der OPG und Hydro One gezahlten Dividenden. Selbst mit diesen Einnahmequellen, hat die Höhe der Schulden mehrmals gewachsen, und im Jahr 2010 belief sich auf fast 15 Milliarden US $. Dies ist trotz der Gesamtzahlungen in der Größenordnung von 19 Mrd. $, angeblich genug, die Schulden vollständig, wenn Interesse Rückzahlungsanforderungen werden ignoriert, um bezahlt haben.

Darlington ist derzeit in den Prozess der Prüfung einer großen Re-Build von mehreren Einheiten, wie es auch ist sein Design Midlife-Zeit erreicht. Das Budget wird derzeit auf zwischen $ 8,5 und $ 14 Milliarden zu sein, und produzieren Leistung bei 6 bis 8 Cent / kWh. Allerdings ist diese Vorhersage auf drei Annahmen, die noch nie in Betrieb erfüllt erscheinen zugrunde: dass der Wiederaufbau werden auf-Budget abgeschlossen werden kann, dass das System bei einer durchschnittlichen Auslastung von 82% zu betreiben, und dass die Ontario Steuerzahler werden auf den Haken für 100% aller Kostenüberschreitungen. Obwohl Darlington Blöcke 1, 3 und 4 wurden mit einer durchschnittlichen Lebensdauer jährliche Kapazitätsfaktor von 85% und Unit 2 mit einem Kapazitätsfaktor von 78% betrieben, renovierten Einheiten an Pickering und Bruce haben Lebensdauer Kapazitätsfaktoren zwischen 59 und 69%. Allerdings enthält diese Zeiträume von mehreren Jahren, während die Einheiten wurden für die retubing und Renovierung geschlossen. Im Jahr 2009, Bruce A Blöcke 3 und 4 hatten Kapazitätsfaktoren von 80,5% und 76,7% zu, in einem Jahr, wenn sie eine große Vakuumgebäudeausfall hatte.

Aktive CANDU Reaktoren

Heute gibt es 29 CANDU Reaktoren im Einsatz auf der ganzen Welt, und 13 "CANDU-Derivate" in Indien, von der CANDU-Design entwickelt, nachdem Indien Detonation einer Atombombe im Jahr 1974 und in Kanada aufgehört nuklearen Verhandlungen mit Indien. Die Aufteilung ist:

  • Kanada: 19
  • Südkorea: 4
  • China: 2
  • Indien: 2
  • Argentinien: 1
  • Rumänien: 2
  • Pakistan: 1
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