CANDU-reaktor

Från Wikipedia
Hoppa till: navigering, sök

CANDU (Canadian deuterium-uranium) är en typ av kärnreaktor för kärnkraftverk, vilken använder tungt vatten som moderator och naturligt uran som bränsle, då detta är billigare än anrikat uran. Denna vinst får ställas mot att tungt vatten är mycket dyrt jämfört med vanligt vatten.

Konceptskiss över en CANDU-reaktor: Primärkretsen är färgad i gult och orange, den sekundära i blått och rött. Det svala tunga vattnet i reaktorhärden kan ses i rosa, bredvid delvis-införda avstängningsstavar.
Legend
1 Bränsleknippe 8 Bränslebytesmaskiner
2 "Calandria" (reaktorhärd) 9 Tungt vatten moderator
3 Styrstavar 10 Trycksatt rör
4 Tungt vatten tryckutjämnare 11 Ånga till ångturbin
5 Ånggenerator 12 Kallvatten i retur från turbin
6 Lättvattenpump 13 Reaktorinneslutning gjord av förspänd betong
7 Tungvattenpump

Särdrag[redigera | redigera wikitext]

CANDU-reaktorn liknar i princip flertalet lättvattenreaktorer, även om den skiljer sig i detaljer. Man har inte haft de ånggeneratorproblem som förekommit i tryckvattenreaktorn. Bränsle kan fyllas på under drift, vilket är en stor fördel. CANDU drivs vid lägre temperatur än tryckvattenreaktorer och det ger lägre termodynamisk effektivitet.

En vidareutveckling av denna reaktortyp är Advanced CANDU reactor (ACR), där man använder låganrikat uran. Klart högre grad av förbränning kan ske i ACR än i en tryckvattenreaktor, så man kan till och med låta använt bränsle från sådana reaktorer ingå i bränslet till en ACR. ACR uppvisar också klart förbättrad termodynamisk effektivitet och bränsleförbränningsgrad och räknas till tredje generationens reaktor (Gen III+).

CANDU-reaktorer använder två oberoende, snabbverkande säkerhetssystem för avstängning. Avstängningsstavar penetrerar härden vertikalt och sänker sig in i kärnan vid nödstopp från säkerhets-systemet. Ett sekundärt stoppsystem inbegriper injektion av gadoliniumnitratlösning av högt tryck direkt in i lågtrycksmoderatorn.[1]

Bränslecykler[redigera | redigera wikitext]

Två CANDU bränsleknippen: Cirka 50 cm långa och 10 cm i diameter alstrar de omkring 1 GWh elektricitet under sin tid i reaktorn. Foto Atomic Energy of Canada Limited.

Jämfört med lättvattenreaktorer, så är en tungvatten-design "neutronrik". Detta gör att CANDU-konceptet lämpar sig för att "bränna" ett antal olika kärnbränslen. Det bränsle som hittills fått mest uppmärksamhet är blandoxidbränsle (MOX). MOX-bränsle är en blandning av naturligt uran och plutonium, såsom det som kommer från skrotade kärnvapen. För närvarande finns det ett världsomspännande överskott av plutonium, på grund av olika avtal mellan Förenta staterna och fd Sovjetunionen att avveckla många av sina stridsspetsar. Dock ger säkerheten kring dessa tillgångar anledning till oro. Ett sätt att lösa det här säkerhetsproblemet är genom att konvertera stridsspetsar till bränsle och bränna plutonium i en CANDU-reaktor. Plutonium kan också återvinnas vid upparbetning av använt kärnbränsle. Även här består detta vanligen av en blandning av isotoper som inte är attraktiva för användning i vapen, och kan användas i en MOX-utformning för att reducera mängden kärnavfall som måste tas om hand.

Noter och referenser[redigera | redigera wikitext]

  1. ^ ”Canadian Nuclear FAQ”. The Canadian Nuclear FAQ av Dr. Jeremy Whitlock. http://www.nuclearfaq.ca/cnf_sectionA.htm#candu_control. Läst 5 november 2009. 

Externa länkar[redigera | redigera wikitext]