Materialen in Kerncentrale

Only available on StudyMode
  • Pages : 15 (4579 words )
  • Download(s) : 119
  • Published : November 2, 2009
Open Document
Text Preview
2009

Bruno Baets
Evert De Loose
Deborah Rochtus
Thomas Truyens
Charles Turcksin
Jelle Van Roosbroeck

3e Bach HIR

[MATERIAALGEBRUIK IN KERNCENTRALES]
Bespreking verschillende hoogtechnologische materialen binnen een kerncentrale.


INHOUDSOPGAVE
Algemene Inleiding3
Structuur kerncentrale3
Materialen4
Reactorvat4
splijtstof4
Verrijking van uranium5
Omhulsel5
Moderator6
Regelstaven7
Reactor koelsysteem8
reactor koelpomp en bijhorend koelingsysteem9
Drukhouder9
stoomgeneratoren10
Secundair circuit11
Veiligheidsaspecten11
Voorkomen ontsporende kernreactie11
Bescherming van de omgeving bij normale bedrijfsvoering12
Bescherming van de omgeving in het geval van calamiteiten12 Opberging kernafval13
Functie13
Materialen13
Lijst van gebruikte bronnen14


ALGEMENE INLEIDING
Een kerncentrale is één van de meest zorgvuldig ontworpen gebouwen. Een kleine fout in het ontwerp kan catastrofale gevolgen hebben. Ook het gebruikte materiaal moet nauwkeurig gekozen worden. De temperatuur binnen het systeem loopt al snel op tot 300°C. Materialen worden verder blootgesteld aan hoge concentraties neutronenflux (100 tot 200dpa) en corrosiebevorderende omstandigheden (water als moderator). Materialen moeten bestand zijn tegen deze effecten. Ze moeten daardoor een hoge thermische geleidbaarheid en weerstand hebben, gekoppeld aan een lage thermische uitzetting, een aanvaardbare sterkte met beperkt verlies van vorm en taaiheid, lage zwelling en een hoge weerstand tegen kruip en corrosie. STRUCTUUR KERNCENTRALE

FIGUUR 1: STRUCTUUR KERNCENTRALE
Bij een PWR-reactor (1) wordt de warmte die vrijkomt bij de splijting doorgegeven aan het water dat in een primaire , afgesloten kring langs de splijtstofstaven loopt. Het primaire water bereikt een gemiddelde temperatuur van 300°C, het kookt niet omdat het, met behulp van een drukhouder, onder een druk van 155 bar wordt gehouden(2). Een stoomgenerator (3) transporteert, via de productie van stoom, de warmte uit het primaire circuit naar het tweede circuit. De 2 waterkringen zijn hermetisch van elkaar gescheiden. De niet radioactieve stoom van de tweede kring drijft één of meer turbines (4) aan. Een alternator (5) zet die bewegingsenergie om in elektriciteit. Daarna wordt de stoom aangezogen door de onderdruk in de condensor (6). Het contact met een derde kring van duizenden buizen waarin koud zee- of rivierwater stroomt, condenseert de stoom. Het water van de secundaire kring stroomt terug naar de stoomgeneratoren. De koeltoren (7) tenslotte, dient om het water van de derde kring te koelen dankzij een natuurlijke luchtcirculatie. Het gekoelde water kan dan eventueel opnieuw gebruikt worden in de condensor. In een kokendwater reactor (komt niet voor in België) staat het water onder aanzienlijk lagere druk (circa 75 bar), waardoor het op een temperatuur van rond de 300 °C wel stoom kan vormen. In deze reactoren ontbreekt het secundaire watercircuit. De radioactieve stoom wordt direct door de turbines geleid. De energieoverdracht tussen kern en generatoren is daardoor beter dan in de drukwaterreactoren maar de installatie is complexer o.a. door de grotere hoeveelheid apparatuur die aan radioactiviteit wordt blootgesteld. Extra investeringen compenseren de rendementswinst, waardoor de elektriciteitsprijs van beide systemen vergelijkbaar is. MATERIALEN

REACTORVAT
SPLIJTSTOF
De splijtstof (meestal in de vorm van keramisch uraniumoxide, UO2, dat het splijtbare U-235 en minder bruikbaar U-238 bevat) bevindt zich bij lichtwaterreactoren in tienduizenden lange (4 m), dunne (1 cm) splijtstofstaven die ongeveer 4 jaar meegaan. Daarna is de resterende hoeveelheid U-235 zover afgenomen dat ze vervangen moeten worden. Bij het uiteenvallen van het splijtbare uranium na de botsing met een thermisch neutron ontstaan nieuwe neutronen die andere U-235 atomen kunnen laten splijten als ze daar met voldoende lage snelheid tegenaan botsen. Na splijting...
tracking img