Tipos de reatores nucleares

Podemos distinguir dois tipos de reatores nucleares

  • Reactores de investigação nuclear. Este tipo de reactores de nêutrons gerados durante as reações de fissão nuclear para produzir radioisótopos que estão indo para ser usado em outras aplicações da energia ou materiais para estudos nuclear usado.
  • Reatores nucleares. Estes reactores são baseadas na utilização da energia térmica gerada nas reacções de cisão. A aplicação principal e mais conhecido deste tipo de reactor é para gerar eletricidade em usinas nucleares. No entanto, eles também são usados para a dessalinização da água do mar, aquecimento ou para os sistemas de propulsão.

Há outras classificações dos tipos de reactor nuclear, dependendo dos critérios utilizados. Entre os critérios mais comuns são as seguintes:

  • Segundo o combustível nuclear usado, podemos encontrar os reatores nucleares de urânio natural e nuclear urânio enriquecido. O combustível nuclear de urânio natural contém a mesma proporção de urânio do que na natureza, enquanto no combustível urânio enriquecido essa proporção é aumentada artificialmente. Outros reatores usar óxidos mistos de urânio e plutônio.
  • Dependendo da velocidade dos neutrões produzidos em reacções de fissão nuclear:. Reactores e reactores térmicos rápidos se distinguem
  • De acordo com o moderador pode ser usado reatores nucleares de água pesada, água luz ou reatores de grafite.
  • De acordo com o material utilizado como refrigerante: os materiais mais comuns são um gás (hélio ou dióxido de carbono) ou água (leve ou pesada). Por vezes, estes materiais também actuam como um moderador. Um pode também usar a vapor, sal fundido, ar ou metal líquido como refrigerante.

As diferenças entre os diferentes tipos de centrais nucleares são com base no tipo de reactor utilizado para produzir electricidade. O caminho throug eletricidade é gerada a partir do vapor gerado é semelhante em todas as centrais nucleares.

Tipos de usinas nucleares

Os dois principais reatores nucleares utilizados são reator de água pressurizada e ferver reator de água. Mas existem outros tipos que nós também vamos descrever.

reactor de água pressurizada (PWR)

O reator nuclear reator de água pressurizada é o mais utilizado no mundo. Ele foi principalmente desenvolvido nos EUA, RF Alemanha, França e Japão.

Este reator nuclear usa urânio enriquecido como forma de óxido como combustível nuclear.

O moderador e refrigerante utilizado pode ser água ou grafite.

A energia gerada pelo núcleo do reactor é transportado através da água de arrefecimento que flui a alta pressão para um permutador de calor. O reactor é baseado no princípio de que a água sob alta pressão pode evaporar-se sem atingir o ponto de ebulição, ou seja, a temperaturas superiores a 100 ° C no permutador de o vapor arrefece e se condensa e regressa ao reactor em statge líquido. No trocador há transferência de calor para um circuito de água secundária. A água a partir do circuito secundário que vem de calor, produz vapor, que é introduzido numa turbina que acciona um gerador eléctrico.

reator de água fervente (BWR)

O reator de água fervente também é usado com freqüência. Tecnologicamente foi desenvolvido principalmente nos Estados Unidos, Suécia e RF alemão.

Neste reactor, a água é utilizada como fluido de arrefecimento e do moderador.

O combustível nuclear é enriquecida na forma de óxido de urânio e que facilita a geração de cisão nuclear.

A energia térmica gerada pela reacção em cadeia é usada para ferver a água. O vapor produzido é introduzido numa turbina que acciona um gerador eléctrico. O vapor a partir da turbina passa através de um condensador onde é transformado de volta em água líquida. Subsequentemente, a água volta ao reactor accionado por uma bomba adequada.

reator de urânio natural, gás-grafite (GCR)

Este tipo de reactor nuclear utiliza urânio natural sob a forma de combustível metálico. O combustível é introduzido na câmara de ar de uma liga de magnésio chamado Magnox.

O moderador utilizado é de grafite eo refrigerador é o gás, o dióxido de carbono.

A tecnologia deste tipo de reactor nuclear foi desenvolvida principalmente em França e no Reino Unido.

Avançado Gas Reactor (AGR)

Ele desenvolveu no Reino Unido a partir do reactor nuclear de urânio-grafite-gás natural.

As principais alterações que são o combustível nuclear, sob a forma de óxido de urânio enriquecido, é introduzido em tubos de aço inoxidável e que o recipiente, feito de concreto pré-esforçado, contém permutadores de calor no interior.

do reactor arrefecido a gás a uma temperatura elevada (HTGCR)

Este reator nuclear é uma evolução dos reactores nucleares arrefecidos a gás. Desenvolvido em R.F. Alemão, Reino Unido e EUA.

As diferenças em relação ao anterior são principalmente três:

  • Hélio é substituído por dióxido de carbono como fluido refrigerante.
  • O combustível de cerâmica é utilizada em vez de combustível metálico.
  • As temperaturas de gás quais trabalha são muito maiores.

reator de água pesada (HWR)

Este tipo de reactor nuclear foi desenvolvida primariamente, no Canadá.

O combustível utilizado é urânio natural na forma de óxido, o qual é inserido em tubos de liga de zircónio.

Sua principal característica é o uso de água pesada como moderador e refrigerante.

Na sua concepção mais comum, tubos de combustível nuclear são introduzidos num recipiente que contém o moderador. O líquido de arrefecimento é mantida à pressão para manter o seu estado líquido. O vapor é produzido num permutador de calor pela água que circula luz.

reactor reprodutor rápido (FBR)

Existem vários modelos, com o russo e francês que estão mais avançados.

A principal característica do reactor rápido é que eles não utilizam o moderador e, por conseguinte, a maior parte das fissões produzidos são produzidos por neutrões rápidos.

O núcleo do reator é composto por uma área de físsil, cercado por uma área fértil onde o urânio natural é transformado em plutônio. Além disso, o ciclo de urânio-233 tório pode ser usado.

O líquido de arrefecimento é sódio líquido, o vapor é produzido em trocadores de calor. O nome "criador" é devido na área fértil do reactor produz mais quantidade de material físsil do que consome em funcionamento, isso significa que ele gera novo combustível mais do que o combustível que gasta.

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Referências

CCHEN - Tipos de Reactores Nucleares

Última revisão: 18 de setembro de 2015