Energie Multiplier Module

Das Energy-Multiplikator-Modul ist eine Kernspaltungsreaktor in der Entwicklung von General Atomics. Es ist eine modifizierte Version der Gasturbine Modular Helium Reaktor und wird zur Umwandlung von verbrauchtem Kernbrennstoff in Strom und industrielle Prozesswärme, ohne trennende oder konventionellen Wiederaufbereitungs.

Design-Spezifikationen

Die EM2 ist ein fortschrittliches modulares Reaktor voraussichtlich 265 MWe Leistung bei 850 ° C zu erzeugen und komplett in einem unterirdischen Haltestruktur 30 Jahren eingeschlossen werden, ohne Betankung erfordert. Die EM2 unterscheidet sich von derzeitigen Reaktoren, weil sie nicht verwenden Kühlwasser sondern ein gasgekühlten schnellen Reaktor, der Helium als Kühlmittel für ein zusätzliches Maß an Sicherheit verwendet. Der Reaktor verwendet eine Zusammensetzung aus Siliciumcarbid als Mantelmaterial und Berylliumoxid als Neutronenreflektormaterial, ein weiteres Maß an Sicherheit, da die Keramiken höhere Temperaturen zu behandeln. Die Reaktoreinheit mit einem hocheffizienten Direktantriebsheliumgasturbine, die wiederum einen Generator zur Stromerzeugung gekoppelt. Verwendung einer Gasturbine ermöglicht eine Wärme-Umwandlungseffizienz viel größer als bei herkömmlichen Dampfturbinen derzeit im Einsatz.

Die Kern Core-Design basiert auf einem neuen Konvertierungsverfahren, bei dem ein erster Abschnitt "Starter" des Kerns stellt die erforderlich ist, um gebrauchte Kernbrennstoff, Thorium oder abgereichertes Uran in brennbare spaltbaren Brennstoff umzuwandeln Neutronen beruht. Die erste Generation EM2 Einheiten verwenden Uran-Starter, um die Konvertierung zu starten. Das Starter-U235 verbraucht wird, wie das verwendete Kernbrennstoff / DU oder gebrauchte Kernbrennstoff / Thorium umgewandelt wird, um Kraftstoff spaltbares. Der Kern der Lebenserwartung beträgt etwa 30 Jahre ohne Nachtanken.

Erhebliche Mengen an wertvollen spaltbarem Material verbleiben im EM2 Kern am Ende des Lebens. Dieses Material wird als Starter für eine zweite Generation von EM2S wiederverwendet werden, ohne herkömmliche Aufbereitung. Es gibt keine Trennung der einzelnen Schwermetalle erforderlich ist und kein angereichertes Uran benötigt. Nur Spaltprodukte unbrauchbar würde entfernt und gelagert werden.

Alle EM2 Schwermetall Entladungen könnten in neue EM2-Einheiten zurückgeführt werden, die Kernbrennstoffkreislauf, die Verbreitung von Kernwaffen Risiken und die Notwendigkeit einer langfristigen Repositories zu Nuklearmaterial zu sichern minimiert effektiv schließen.

Wirtschaft und Personalkapazitäten

Die erwarteten Kosten Vorteile EM2 liegen in der vereinfachten Leistungswandlungssystems, das bei hohen Temperaturen was ungefähr 50 Prozent höhere Effizienz und ein entsprechendes Drittel Verminderung der Materialbedarf als die der aktuellen Kernreaktoren arbeitet.

Jedes Modul kann entweder in US-oder ausländischen Einrichtungen mit Ersatzteilen Fertigung und Supply Chain Management mit großen Komponenten von kommerziellen LKW oder Bahn zu einem Standort für die Endmontage, wo es vollständig in einem U-Bahn-Haltestruktur eingeschlossen werden ausgeliefert hergestellt werden.

Atommüll

Die EM2 nutzt verwendeten Kernbrennstoff, der auch als "abgebrannte Brennelemente" von Stromreaktoren, die Leichtwasserreaktoren sind bezeichnet. Es kann eine geschätzte 97% der nicht verwendeten Kraftstoff, der Stromreaktoren hinterlassen als Abfall zu erschließen.

Verbrauchten Brennstäbe aus konventionellen Kernreaktoren werden eingelagert und als Atommüll zu sein, die von der Atomindustrie und die allgemeine Öffentlichkeit. Atommüll hält mehr als 99% der ursprünglichen Energie; die aktuelle US-Inventar entspricht 9000 Milliarden Barrel Öl - viermal mehr als die bekannten Reserven. EM2 verwendet diese Atommüll um Energie zu produzieren.

Nichtverbreitung

Durch die Verwendung von abgebrannten Kernabfälle und abgereichertem Uran Vorräte als Kraftstoffquelle wird ein Großeinsatz des EM2 erwartet, dass die langfristigen Bedarf an Uran-Anreicherung zu reduzieren und zu eliminieren konventionellen Wiederaufbereitungs.

Konventionellen Leichtwasserreaktoren benötigen Tanken alle 18 Monate. EM2 30-jährigen Brennstoffkreislauf minimiert die Notwendigkeit für die Betankung Handhabung und die Proliferation Bedenken beim Auftanken zu reduzieren.

Energie und Sicherheit

EM2 nutzt passive Sicherheitssysteme für den sicheren Herunterfahren nur mit Schwerkraft und natürliche Konvektion in Notfällen. Steuerstäbe und Trommeln werden während eines Stromausfalls fällt über die Schwerkraft automatisch eingefügt. Natürliche Konvektion Fluss verwendet wird, um den Kern während des gesamten Standort Machtverlust Vorfälle zu kühlen. Keine externe Wasserversorgung ist für die Notkühlung notwendig. Die Verwendung von Siliciumcarbid als sicherheits verbesserte Brennstoffhüllen in den Kern gewährleistet, ohne die Wasserstoffproduktion während Unfallszenarien und ermöglicht eine längere Reaktion, verglichen mit der Verwendung von Zircaloy Metallkapselung in Stromreaktoren, die reaktiv sind und nicht so hitzebeständig sind, wie Keramik in EM2.

U-Standortwahl in einem Silo erhöht die Sicherheit und die Sicherheit der Anlage, um den Terrorismus und andere Bedrohungen.

Hohe Betriebstemperatur des EM2 ist kann Prozesswärme für die petrochemische Brennstoffprodukte und alternative Kraftstoffe, wie Biokraftstoffe und Wasserstoff bereitzustellen.

Kritik

EM2 stellt Sicherheit und praktischen technischen Herausforderungen jenseits konventionellen Reaktoren. Die EM2 Brennstoff ist eine unbewiesene Konzept und wird voraussichtlich seinen radioaktiven Spaltprodukte zu entlüften, während der Reaktor in Betrieb ist, die die typische Dynamik der abgedichteten Brennstab als primäre Barriere für Radioaktivität Release ändert. Diese Art von belüfteten Brennstoff Design in nicht vorhanden in Reaktoren aktuellen Generation und kann eine Herausforderung darstellen, um die Genehmigung für die Verwendung, obwohl der US Nuclear Regulatory Commission erhalten. EM2 Befürworter behaupten auch der Reaktorkern kann bis zu 30 Jahre halten, ohne Betankung erfordert. Dies schließt die Verwendung von Siliciumcarbid Verkleidung, die noch in der Entwicklung, obwohl sie in mancher Hinsicht ähnlich wie die TRISO Beschichtung ist. Beweist eine neue Kernbrennstoff kann dies lange ohne ein erhebliches Maß an Ausfall dauern müssen erfolgreich demonstriert werden, bevor es zugelassen und verwendet werden könnten. Darüber hinaus ist diese Art der Brennstoffkreislauf kann, wie alle gegenwärtigen Leichtwasserreaktoren, die möglicherweise ein Risiko für die Verbreitung von Kernspaltmaterial. Laut einer Studie von der Universität Princeton, einer EM2-Reaktor so bemessen, dass 200 MWe produzieren und mit U-238 angeheizt werden etwa 750 kg von Super-Plutonium in ca. 5 Jahren zu produzieren durchgeführt. Während dieses Material wird dann als Brennstoff in der typischen 30 Jahre verbrannt Hoch verbrennen Zyklus könnte erhebliche Mengen an Waffen Plutonium extrahiert werden, wenn nicht die volle Verbrennung aufgenommen.

Vor EM2, General Atomics förderte eine modulare heliumgekühlten thermischen Neutronenspektrums Reaktor, die manchmal als eine Gasturbine modularen Helium Reaktor. Im Gegensatz zu der EM2 kann dieser Reaktorkonzept nicht verwendet werden, zu verbrennen die niedrige Aktinide Bruch abgebrannter Brennelemente / andere Atommüll der Reaktor, hat aber eine große Menge von prismatische Graphitblöcke im Kern, die Wärme aufnehmen würde, zur Übertragung der Wärmeträgheit, und damit zu einer Verlangsamung der Anstieg der gemäßigt im Reaktorbrennstoffs erreicht Kernschmelze Temperaturwerte, auch wenn das gesamte Kühlmittel ist unwiderruflich verloren. In GT-MHR ohne zusätzliche Materialien in den Reaktorkern, um Wärme während eines schweren Unfalls zu absorbieren, wie beispielsweise einem Kühlmittelverlustunfall, würde diese Art des Reaktors eine sehr rasche Zusammenbruch erfahren. EM2-Designer behaupten, ihre Reaktor wurde entwickelt, um diese inhärente Risiko durch eine direkte, passive Kühlung Mechanismus, der automatisch im Unfallgeschehen eingreift überwinden. Zusätzlich macht EM2 Einsatz von Siliziumkarbid Verkleidung für zusätzliche Sicherheitsmargen.

  0   0
Vorherige Artikel Schlacht von Jiangxia
Nächster Artikel Näher an den Mond

Kommentare - 0

Keine Kommentare

Fügen Sie einen Kommentar

smile smile smile smile smile smile smile smile
smile smile smile smile smile smile smile smile
smile smile smile smile smile smile smile smile
smile smile smile smile
Zeichen übrig: 3000
captcha