pressure vessel containing the nuclear reactor coolant, core shroud, and the reactor core From Wikipedia, the free encyclopedia
Un recipient a pressió del reactor (RPV) en una central nuclear és el recipient a pressió que conté el refrigerant del reactor nuclear, la coberta del nucli i el nucli del reactor.[1]
Els reactors RBMK de l'era soviètica russa tenen cada conjunt de combustible tancat en un tub de 8cm de diàmetre en lloc de tenir un recipient a pressió. Tot i que la majoria dels reactors de potència tenen un recipient a pressió, generalment es classifiquen pel tipus de refrigerant més que per la configuració del recipient utilitzat per contenir el refrigerant. Les classificacions són:
De les principals classes de reactors amb un recipient a pressió, el reactor d'aigua a pressió és únic perquè el recipient a pressió pateix una irradiació de neutrons important (anomenada fluència ) durant el funcionament i, com a resultat, pot tornar-se fràgil amb el temps. En particular, el recipient a pressió més gran del reactor d'aigua bullint està millor protegit del flux de neutrons, de manera que encara que és més car de fabricar en primer lloc a causa d'aquesta mida addicional, té l'avantatge de no necessitar recuit per allargar la seva vida útil.
El recuit de recipients de reactors d'aigua a pressió per allargar la seva vida útil és una tecnologia complexa i d'alt valor que estan desenvolupant activament tant els proveïdors de serveis nuclears (AREVA) com els operadors de reactors d'aigua a pressió.
Tots els recipients a pressió dels reactors d'aigua a pressió comparteixen algunes característiques independentment del disseny particular.
El cos del recipient del reactor és el component més gran i està dissenyat per contenir el conjunt de combustible, el refrigerant i els accessoris per suportar el flux de refrigerant i les estructures de suport. Sol ser de forma cilíndrica i està obert a la part superior per permetre carregar el combustible.
Aquesta estructura està unida a la part superior del cos del recipient del reactor. Conté penetracions per permetre que el mecanisme de conducció de la barra de control s'uneixi a les barres de control del conjunt de combustible. La sonda de mesura del nivell de refrigerant també entra al recipient a través del cap del recipient del reactor.
Conjunt de combustible del combustible nuclear que normalment consisteix en urani o mescles d'urani-plutoni. En general, és un bloc rectangular de barres de combustible amb reixeta.
La protecció de l'interior del vaixell dels neutrons ràpids que s'escapen del conjunt de combustible és un escut cilíndric embolicat al voltant del conjunt de combustible. Els reflectors envien els neutrons de nou al conjunt de combustible per utilitzar millor el combustible. L'objectiu principal, però, és protegir el vaixell dels danys induïts per neutrons ràpids que poden fer que el vaixell es fràgil i reduir la seva vida útil.
El RPV té un paper crític en la seguretat del reactor PWR i els materials utilitzats han de ser capaços de contenir el nucli del reactor a temperatures i pressions elevades.[2][3] Els materials utilitzats a la carcassa cilíndrica dels recipients han evolucionat amb el temps, però en general consisteixen en acers ferrítics de baix aliatge revestits amb 3-10 mm d'acer inoxidable austenític. El revestiment d'acer inoxidable s'utilitza principalment en llocs que entren en contacte amb el refrigerant per minimitzar la corrosió.[3] A mitjans de 1960, al cos del vaixell es va utilitzar SA-302, grau B, una placa d'acer de molibdè-manganès.[3] Com que els dissenys canviants requerien recipients a pressió més grans, es va requerir l'addició de níquel a aquest aliatge en aproximadament un 0,4-0,7% en pes per augmentar el límit elàstic.[3] Altres aliatges d'acer comuns inclouen SA-533 Grau B Classe 1 i SA-508 Classe 2. Tots dos materials tenen elements d'aliatge principals de níquel, manganès, molibdè i silici, però aquest últim també inclou un 0,25-0,45% en pes de crom.[3] Tots els aliatges enumerats a la referència també tenen > 0,04% en pes de sofre.[3] Els acers ferrítics NiMoMn poc aliats són atractius per a aquesta finalitat per la seva alta conductivitat tèrmica i la seva baixa expansió tèrmica, propietats que els fan resistents al xoc tèrmic.[4] Tanmateix, a l'hora de considerar les propietats d'aquests acers, s'ha de tenir en compte la resposta que tindrà davant els danys per radiació. A causa de les dures condicions, el material de la carcassa del cilindre RPV és sovint el component que limita la vida útil d'un reactor nuclear.[2] Entendre els efectes que la radiació té sobre la microestructura, a més de les propietats físiques i mecàniques, permetrà als científics dissenyar aliatges més resistents als danys per radiació.
A causa dels requisits extrems necessaris per construir grans recipients a pressió de reactors d'última generació i el mercat limitat, A Gener 2020[update], només hi ha un grapat de fabricants al món, inclosos: [5]
Seamless Wikipedia browsing. On steroids.
Every time you click a link to Wikipedia, Wiktionary or Wikiquote in your browser's search results, it will show the modern Wikiwand interface.
Wikiwand extension is a five stars, simple, with minimum permission required to keep your browsing private, safe and transparent.