Из Википедии, бесплатной энциклопедии
  (Перенаправлено из CANDU )
Перейти к навигации Перейти к поиску

Циньшань единиц III фазы 1 и 2, расположенных в провинции Чжэцзян Китая (30,436 ° N 120,958 ° E): Два CANDU 6 реакторов, разработанные по атомной энергии Канады Limited (AECL), владельцем и оператором третьего Циньшань Nuclear Power Company Limited. Обратите внимание, что установка, по сути, представляет собой две отдельные установки, присущие конструкции CANDU6.

CANDU ( Канада Дейтерий уран ) канадский под давлением реактор с тяжелой водой дизайн , используемый для выработки электрической энергии. Аббревиатура относится к замедлителю из оксида дейтерия ( тяжелая вода ) и к использованию (изначально природного ) уранового топлива. Реакторы CANDU были впервые разработаны в конце 1950-х и 1960-х годах в результате партнерства между Atomic Energy of Canada Limited (AECL), Комиссией по гидроэнергетике Онтарио , канадской General Electric и другими компаниями.

Там было два основных типа реакторов CANDU, оригинальная конструкция около 500  МВт е , который был предназначен для использования в установках несколько реакторов в крупных заводах, а также рационализировать CANDU 6 в 600 МВт е класса , который предназначен для использования в одиночных автономных установках или на небольших многокомпонентных установках. CANDU 6 были построены в Квебеке и Нью-Брансуике , а также в Пакистане, Аргентине, Южной Корее, Румынии и Китае. Единственный образец конструкции, отличной от CANDU 6, был продан в Индию. Многоблочная конструкция использовалась только в Онтарио , Канада, и увеличивалась в размере и мощности по мере того, как в провинции было установлено больше блоков, достигнув ~ 880 МВт эл.в блоках, установленных на Дарлингтонской атомной электростанции . Попытка рационализировать более крупные устройства аналогично CANDU 6 привела к созданию CANDU 9 .

К началу 2000-х годов перспективы продаж оригинальных дизайнов CANDU сокращались из-за появления новых дизайнов от других компаний. В ответ AECL отменила разработку CANDU 9 и перешла к конструкции усовершенствованного реактора CANDU (ACR). ACR не нашла покупателей; его последняя потенциальная продажа была связана с расширением Дарлингтона, но оно было отменено в 2009 году. В октябре 2011 года федеральное правительство Канады передало лицензию на проект CANDU компании Candu Energy (100% -ная дочерняя компания SNC-Lavalin ), которая также приобрела бывший реактор. отдел развития и маркетинга AECL в то время. Candu Energy предлагает услуги поддержки для существующих объектов и завершает ранее остановленные установки в Румынии и Аргентине в рамках партнерства сКитайская национальная ядерная корпорация . SNC Lavalin, преемник AECL, продвигает продажи нового реактора Candu 6 в Аргентине (Atucha 3), а также в Китае и Великобритании. Завершены продажи реактора ACR.

В 2017 году консультации с представителями отрасли привели к тому, что Министерство природных ресурсов Канады разработало «Дорожную карту SMR» [1], нацеленную на разработку небольших модульных реакторов . В ответ SNC-Lavalin разработала версию CANDU на 300 МВт e SMR, CANDU SMR , которую она начала выделять на своем веб-сайте. [2] В 2020 году CANDU SMR не был выбран для дальнейших проектных работ для демонстрационного проекта в Канаде. SNC-Lavalin все еще рассматривает возможность продажи SMR мощностью 300 МВт отчасти из-за прогнозируемого спроса в связи со смягчением последствий изменения климата. [3]

Устройство и работа [ править ]

Принципиальная схема реактора CANDU:   Горячий и   холодные стороны первого контура тяжелой воды;   горячий и  холодные стороны вторичного легководного контура; а также охлаждающий тяжеловодный замедлитель в каландрии вместе с частично вставленными регулирующими стержнями ( так называемые стержни управления CANDU ).
  1. Топливный пучок
  2. Каландрия (активная зона реактора)
  3. Регулирующие стержни
  4. Гидравлический резервуар для тяжелой воды
  5. Парогенератор
  6. Легководный насос
  7. Насос тяжелой воды
  8. Автозаправочные машины
  9. Тяжеловодный замедлитель
  10. Напорная трубка
  11. Пар идет к паровой турбине
  12. Холодная вода возвращается из турбины
  13. Изолятор из железобетона

Принцип работы конструкции CANDU аналогичен работе других ядерных реакторов. Реакции деления в активной зоне реактора нагревают воду под давлением в первом контуре охлаждения . Теплообменник , также известный как парогенератор , передает тепло к вторичному контуру охлаждения , который питает паровую турбин , с электрическим генератором , прикрепленным к нему (для типичного Ренкина термодинамического цикла ). Затем отработанный пар турбин охлаждается, конденсируется и возвращается в качестве питательной воды в парогенератор. Для окончательного охлаждения часто используется охлаждающая вода из ближайшего источника, например озера, реки или океана. Новые заводы CANDU, такие какАЭС Дарлингтон недалеко от Торонто , Онтарио , используют диффузор для распределения теплой воды на выходе по большему объему и ограничения воздействия на окружающую среду. Хотя все установки CANDU на сегодняшний день используют охлаждение с открытым циклом, современные конструкции CANDU позволяют использовать вместо них градирни. [4]

Конструкция CANDU отличается от большинства других конструкциями в деталях делящегося ядра и первичного контура охлаждения. Природный уран состоит в основном из урана-238 с небольшими количествами урана-235 и следовых количеств других изотопов. При делении этих элементов высвобождаются нейтроны высокой энергии , которые могут вызвать деление и других атомов 235 U в топливе. Этот процесс намного более эффективен, когда энергия нейтронов намного ниже, чем энергия, выделяемая при естественных реакциях. В большинстве реакторов используется замедлитель нейтронов в той или иной форме для снижения энергии нейтронов или « термализации».«Их, что делает реакцию более эффективной. Энергия, теряемая нейтронами во время этого процесса замедления, нагревает замедлитель и извлекается для получения энергии.

В большинстве коммерческих реакторов в качестве замедлителя используется обычная вода. Вода поглощает часть нейтронов, достаточную для того, чтобы поддерживать реакцию в природном уране. CANDU заменяет эту «легкую» воду тяжелой водой . Дополнительный нейтрон тяжелой воды снижает ее способность поглощать избыточные нейтроны, что приводит к лучшей экономии нейтронов . Это позволяет CANDU работать на необогащенном природном уране или уране, смешанном с множеством других материалов, таких как плутоний и торий . Это было основной целью дизайна CANDU; при работе с природным ураном устраняются затраты на обогащение. Это также дает преимущество в ядерном распространении. сроки, так как нет необходимости в обогатительных установках, которые также можно было бы использовать для оружия.

Каландрия и дизайн топлива [ править ]

В обычных конструкциях легководных реакторов (LWR) вся делящаяся активная зона помещается в большой сосуд высокого давления . Количество тепла, которое может быть отведено единицей охлаждающей жидкости, зависит от температуры; за счет повышения давления в сердечнике вода может быть нагрета до гораздо более высоких температур перед кипением , тем самым отводя больше тепла и позволяя сердечнику быть меньше и более эффективным.

Построение корпуса высокого давления требуемого размера является серьезной проблемой, и во время проектирования CANDU тяжелая промышленность Канады не имела необходимого опыта и возможностей для литья и изготовления корпусов реакторов под давлением требуемого размера. Эта проблема усугубляется более низкой плотностью делящегося топлива из природного урана, что требует большей активной зоны реактора. Эта проблема была настолько серьезной, что даже относительно небольшой сосуд высокого давления, первоначально предназначенный для использования в NPD до его модернизации в середине конструкции, не мог быть изготовлен внутри страны и должен был быть произведен вместо этого в Шотландии. Внутренняя разработка технологии, необходимой для производства сосудов высокого давления размера, необходимого для промышленных реакторов с тяжеловодным замедлителем, считалась весьма маловероятной. [5]

В CANDU пучки твэлов вместо этого содержатся в гораздо меньших металлических трубках диаметром около 10 см. Затем трубы помещаются в более крупный сосуд, содержащий дополнительную тяжелую воду, действующую исключительно как замедлитель. Этот сосуд, известный как каландрия, не находится под давлением и остается при гораздо более низких температурах, что значительно упрощает его изготовление. Чтобы предотвратить утечку тепла из напорных трубок в окружающий замедлитель, каждая напорная трубка заключена в каландрийную трубку. Углекислый газ в промежутке между двумя трубками действует как изолятор. Бак замедлителя также действует как большой радиатор , обеспечивающий дополнительную безопасность .

В традиционной конструкции с активной зоной под давлением для дозаправки системы требуется отключить активную зону и открыть сосуд высокого давления. Из-за конструкции, используемой в CANDU, необходимо сбросить давление только в одной заправляемой трубке. Это позволяет непрерывно заправлять систему CANDU без остановки, что является еще одной важной целью проектирования. В современных системах две роботизированные машины прикрепляются к торцам реактора и открывают торцевые крышки напорной трубы. Одна машина подает новое топливо, в результате чего отработанное топливо выталкивается и собирается на другом конце. Существенным эксплуатационным преимуществом дозаправки в режиме онлайн является то, что отказавший или негерметичный пучок твэлов можно удалить из активной зоны после того, как она будет обнаружена, что снизит уровень излучения в первом контуре охлаждения.

Каждый пучок твэлов представляет собой цилиндр, собранный из тонких трубок, заполненных керамическими таблетками из оксидного уранового топлива (твэлы). В более старых конструкциях пучок состоял из 28 или 37 твэлов длиной по полметра, причем 12–13 таких сборок располагались встык в напорной трубе. В новом пучке CANFLEX 43 тепловыделяющих элемента с двумя размерами элементов (так что номинальная мощность может быть увеличена без плавления самых горячих тепловыделяющих элементов). Он составляет около 10 сантиметров (3,9 дюйма) в диаметре, 0,5 метра (20 дюймов) в длину, весит около 20 килограммов (44 фунта) и предназначен для замены связки из 37 элементов. Чтобы нейтроны могли свободно течь между пучками, трубки и пучки изготовлены из нейтронно-прозрачного циркалоя ( цирконий + 2,5% масс.ниобий ).

Цель использования тяжелой воды [ править ]

Дополнительная информация: физика ядерных реакторов , деление ядер и тяжелая вода.
Два пучка твэлов CANDU: каждый имеет длину около 50 см и диаметр 10 см и может генерировать около 1  ГВт-ч (3,6 ТДж) электроэнергии за время нахождения в реакторе CANDU.
Атомная генерирующая станция Брюса , на которой работают восемь реакторов CANDU, является крупнейшей атомной электростанцией в мире по чистой производственной мощности.

Природный уран представляет собой смесь изотопов , в основном урана-238 , с 0,72% делящегося урана-235 по весу. Реактор стремится к постоянной скорости деления с течением времени, когда нейтроны, высвобождаемые при делении, вызывают такое же количество делений в других делящихся атомах . Этот баланс называется критичностью . Нейтроны, высвобождаемые в этих реакциях, довольно энергичны и с трудом реагируют («захватываются») окружающим делящимся материалом. Чтобы повысить эту скорость, их энергия должна быть уменьшена , в идеале до той же энергии, что и сами атомы топлива. Поскольку эти нейтроны находятся в тепловом равновесии с топливом, их называют тепловыми нейтронами..

Во время замедления он помогает разделить нейтроны и уран, поскольку 238 U имеет большое сродство к нейтронам промежуточных энергий («резонансное» поглощение), но легко расщепляется только несколькими нейтронами с энергией выше ≈1,5–2  МэВ . Поскольку большая часть топлива обычно состоит из 238 U, большинство конструкций реакторов основано на тонких топливных стержнях, разделенных замедлителем, что позволяет нейтронам перемещаться в замедлителе перед тем, как снова попасть в топливо. Выбрасывается больше нейтронов, чем необходимо для поддержания цепной реакции; когда уран-238 поглощает только избыток, образуется плутоний, который помогает восполнить истощение урана-235. В конечном итоге накопление продуктов деления , которые поглощают нейтроны даже больше, чем 238U замедляет реакцию и требует дозаправки.

Легкая вода является отличным замедлителем: легкие атомы водорода очень близки по массе к нейтрону и могут поглотить много энергии за одно столкновение (например, столкновение двух бильярдных шаров). Легкий водород также довольно эффективно поглощает нейтроны, и его будет слишком мало, чтобы вступить в реакцию с небольшим количеством 235 U в природном уране, что предотвратит возникновение критичности. Для обеспечения критичности топливо необходимо обогащать , увеличивая количество 235 U до годного к употреблению уровня. В легководных реакторах топливо обычно обогащается от 2% до 5% 235 U (оставшаяся фракция с менее 235 U называется обедненным ураном).). Установки по обогащению дороги в строительстве и эксплуатации. Они также вызывают озабоченность с точки зрения распространения , поскольку их можно использовать для дальнейшего обогащения 235 U до материала оружейного качества (90% или более 235 U). Это можно исправить, если топливо поставляется и перерабатывается поставщиком, одобренным на международном уровне .

Основным преимуществом тяжелого замедлителя над легкой водой является пониженное поглощение нейтронов, поддерживающих цепную реакцию, что позволяет снизить концентрацию активных атомов (вплоть до использования топлива из необогащенного природного урана). Дейтерий(«тяжелый водород») уже имеет дополнительный нейтрон, который поглотил бы легкий водород, что снижает склонность к захвату нейтронов. Дейтерий в два раза больше массы одного нейтрона (по сравнению с легким водородом, который имеет примерно такую ​​же массу); Несоответствие означает, что для замедления нейтронов требуется больше столкновений, что требует большей толщины замедлителя между топливными стержнями. Это увеличивает размер активной зоны реактора и утечку нейтронов. Это также практическая причина дизайна каландрии, в противном случае потребовался бы очень большой сосуд высокого давления. [6] Низкая плотность 235 U в природном уране также означает, что меньше топлива будет израсходовано до того, как скорость деления упадет слишком низко для поддержания критичности, потому что отношение 235 U к продуктам деления +238 U ниже. В CANDU большая часть замедлителя находится при более низких температурах, чем в других конструкциях, что снижает разброс скоростей и общую скорость частиц замедлителя. Это означает, что большинство нейтронов в конечном итоге будут иметь более низкую энергию и с большей вероятностью вызовут деление, поэтому CANDU не только «сжигает» природный уран, но и делает это более эффективно. В целом реакторы CANDU используют на 30-40% меньше добытого урана, чем легководные реакторы, на единицу произведенной электроэнергии. Это главное преимущество тяжелой конструкции; он не только требует меньше топлива, но, поскольку топливо не нужно обогащать, оно также намного дешевле.

Еще одной уникальной особенностью замедления тяжелой воды является более высокая стабильность цепной реакции . Это происходит из-за относительно низкой энергии связи ядра дейтерия (2,2 МэВ), что приводит к тому, что некоторые энергичные нейтроны и особенно гамма-лучи разрывают ядра дейтерия на части с образованием дополнительных нейтронов. Оба гамма-излучения, производимые непосредственно при делении и распаде осколков деления, обладают достаточной энергией, а период полураспада осколков составляет от секунд до часов или даже лет. Медленная реакция этих нейтронов, генерируемых гамма-излучением, задерживает реакцию реактора и дает операторам дополнительное время в случае аварии. Поскольку гамма-лучиПри прохождении метров через воду повышенная скорость цепной реакции в одной части реактора вызовет реакцию остальной части реактора, позволяя различным отрицательным обратным связям стабилизировать реакцию.

С другой стороны, нейтроны деления полностью замедляются, прежде чем достигнут другого твэла, а это означает, что нейтронам требуется больше времени, чтобы добраться от одной части реактора до другой. Таким образом, если цепная реакция ускоряется в одной секции реактора, изменение будет медленно распространяться на остальную часть активной зоны, давая время для реагирования в аварийной ситуации. Независимость энергии нейтронов от используемого ядерного топлива - вот что обеспечивает такую ​​гибкость топлива в реакторе CANDU, поскольку каждый пучок твэлов будет находиться в одной и той же среде и одинаково влиять на своих соседей, независимо от того, является ли делящийся материал ураном-235 , уран-233 или плутоний .

Канада разработала конструкцию с замедлителем тяжелой воды в эпоху после Второй мировой войны, чтобы исследовать ядерную энергию, не имея доступа к объектам по обогащению. Системы обогащения во время войны были чрезвычайно дорогими в строительстве и эксплуатации, тогда как раствор тяжелой воды позволял использовать природный уран в экспериментальном реакторе ZEEP . Была разработана гораздо менее дорогая система обогащения, но Соединенные Штаты засекретили работу по более дешевому процессу газовой центрифуги . Поэтому CANDU был разработан для использования природного урана.

Функции безопасности [ править ]

CANDU включает в себя ряд функций активной и пассивной безопасности. Некоторые из них являются побочным эффектом физического макета системы.

Конструкции CANDU имеют положительный коэффициент пустотности , а также небольшой коэффициент мощности, что обычно считается плохим при проектировании реактора. Это означает, что пар, образующийся в хладагенте, увеличит скорость реакции, что, в свою очередь, приведет к образованию большего количества пара. Это одна из многих причин меньшей массы замедлителя в каландрии, поскольку даже серьезное попадание пара в активную зону не окажет серьезного влияния на общий цикл замедления. Только если сам замедлитель закипит, может возникнуть какой-либо значительный эффект, а большая тепловая масса гарантирует, что это будет происходить медленно. Умышленно «вялый» отклик процесса деления в CANDU дает контроллерам больше времени для диагностики и решения проблем. [7]

Топливные каналы могут поддерживать критичность только в том случае, если они механически исправны. Если температура пучков твэлов увеличивается до такой степени, что они становятся механически нестабильными, их горизонтальное расположение означает, что они будут изгибаться под действием силы тяжести, смещая расположение пучков и снижая эффективность реакций. Поскольку исходная топливная компоновка оптимальна для цепной реакции, а топливо из природного урана имеет небольшую избыточную реактивность, любая значительная деформация остановит реакцию деления топливных таблеток. Это не остановит производство тепла в результате распада продуктов деления, которые по-прежнему будут обеспечивать значительную тепловую мощность. Если этот процесс еще больше ослабит топливные пучки, напорная трубка, в которой они находятся, в конечном итоге изогнется достаточно далеко, чтобы коснуться трубки каландрии,позволяя теплу эффективно передаваться в бак замедлителя. Сосуд замедлителя сам по себе имеет значительную тепловую способность и обычно поддерживается относительно холодным.[7]

Тепло, выделяемое продуктами деления, первоначально будет составлять около 7% от полной мощности реактора, что требует значительного охлаждения. Конструкции CANDU имеют несколько систем аварийного охлаждения, а также обладают ограниченной способностью к самокачиванию за счет тепловых средств (парогенератор находится значительно выше реактора). Даже в случае катастрофической аварии и расплавления активной зоны топливо не является критическим в легкой воде. [7] Это означает, что охлаждение активной зоны водой из близлежащих источников не увеличивает реактивность топливной массы.

Обычно скорость деления контролируется легководными отсеками, называемыми контроллерами жидкой зоны, которые поглощают избыточные нейтроны, и регулирующими стержнями, которые можно поднимать или опускать в активной зоне для управления потоком нейтронов. Они используются для нормальной работы, позволяя контроллерам регулировать реактивность по всей массе топлива, поскольку разные части обычно горят с разной скоростью в зависимости от их положения. Регулирующие стержни также можно использовать для замедления или прекращения критичности. Поскольку эти стержни вставляются в каландрию низкого давления, а не в топливные трубы высокого давления, они не будут «выбрасываться» паром, что является проблемой конструкции многих реакторов с водой под давлением.

Также есть две независимые быстродействующие системы аварийного отключения. Запорные стержни удерживаются над реактором с помощью электромагнитов и опускаются под действием силы тяжести в активную зону, чтобы быстро выйти из критического состояния. Эта система работает даже в случае полного отключения электроэнергии, поскольку электромагниты удерживают стержни вне реактора только при наличии питания. Вторичная система нагнетает раствор поглотителя нейтронов из нитрата гадолиния под высоким давлением в каландрию. [8]

Топливный цикл [ править ]

Диапазон возможных топливных циклов CANDU: реакторы CANDU могут принимать различные виды топлива, включая отработанное топливо легководных реакторов.

Конструкция на тяжелой воде может поддерживать цепную реакцию с более низкой концентрацией делящихся атомов, чем реакторы на легкой воде, что позволяет использовать некоторые альтернативные виды топлива; например, « рекуперированный уран » (RU) из отработанного топлива LWR. CANDU был разработан для природного урана только с 0,7%  235 U, поэтому переработанный уран с 0,9%  235 U является богатым топливом. Это извлекает из урана еще 30-40% энергии. В реакторе Qinshan CANDU в Китае использовался рекуперированный уран. [9] Разрабатываемый процесс DUPIC ( прямое использование отработавшего топлива PWR в CANDU ) позволяет утилизировать его даже без переработки. Топливо спекается на воздухе (окисляется), затем в водороде (восстанавливается), чтобы превратить его в порошок, который затем превращается в топливные гранулы CANDU.

Реакторы CANDU также могут вырабатывать топливо из более распространенного тория . Это в настоящее время исследуется Индии , чтобы воспользоваться своими природными запасы тория. [10]

Даже лучше, чем LWR , CANDU может использовать смесь оксидов урана и плутония ( МОКС-топливо ), плутоний либо из демонтированного ядерного оружия, либо из переработанного реакторного топлива. Смесь изотопов в переработанном плутонии непривлекательна для оружия, но может использоваться в качестве топлива (а не просто ядерных отходов), а потребление оружейного плутония устраняет опасность распространения. Если цель явно состоит в использовании плутония или других актинидов из отработавшего топлива, то предлагается специальное топливо с инертной матрицей, чтобы сделать это более эффективно, чем МОКС. Поскольку они не содержат урана, эти виды топлива не образуют лишнего плутония.

Экономика [ править ]

Экономия нейтронов за счет замедления тяжелой воды и точный контроль за дозаправкой в ​​режиме онлайн позволяют CANDU использовать широкий спектр видов топлива, помимо обогащенного урана, например, природный уран, переработанный уран, торий , плутоний и отработанное топливо LWR. Учитывая стоимость обогащения, это может значительно удешевить топливо. Первоначальные инвестиции были вложены в тонны тяжелой воды чистотой 99,75% [11] для заполнения активной зоны и системы теплопередачи. В случае с Дарлингтонской станцией расходы, указанные в рамках запроса Закона о свободе информации, включают суточную стоимость станции (четыре реактора на общую сумму 3 512 МВт эл.чистая мощность) на уровне 5,117 млрд канадских долларов (около 4,2 млрд долларов США по обменному курсу начала 1990-х годов). Общие капитальные затраты, включая проценты, составили 14,319 млрд канадских долларов (около 11,9 млрд долларов США), из которых 1,528 млрд долларов США, или 11%, приходится на тяжелую воду. [12]

Поскольку тяжелая вода менее эффективна при замедлении нейтронов, чем легкая вода, [13] CANDU требует большего отношения замедлителя к топливу и большей активной зоны для той же выходной мощности. Хотя ядро ​​на основе каландрии дешевле в строительстве, его размер увеличивает стоимость стандартных функций, таких как здание сдерживания . Как правило, строительство и эксплуатация АЭС составляют ≈65% от общей стоимости срока службы; для CANDU в расходах еще больше преобладает строительство. Заправка CANDU дешевле, чем для других реакторов, и стоит всего ≈10% от общей стоимости, поэтому общая цена за киловатт-час электроэнергии сопоставима. Реактор нового поколения Advanced CANDU (ACR) смягчает эти недостатки за счет использования легководного теплоносителя и использования более компактной активной зоны с меньшим количеством замедлителя.

При первом введении CANDU предлагали гораздо лучший коэффициент мощности (отношение выработанной мощности к мощности, вырабатываемой при работе на полной мощности, 100% времени), чем LWR аналогичного поколения. Легководные конструкции в среднем тратили около половины времени на заправку или техническое обслуживание. С 1980-х годов кардинальные усовершенствования в управлении простоями LWR сократили разрыв: несколько блоков достигли коэффициента мощности ~ 90% и выше, с общей производительностью парка 92% в 2010 году. [14] Реакторы CANDU 6 последнего поколения имеют коэффициент полезного действия. 88–90% CF, но в целом по производительности преобладают более старые канадские установки с CF порядка 80%. [15] Восстановленные агрегаты исторически демонстрировали низкую производительность, порядка 65%. [16] С тех пор ситуация улучшилась с возвращением в эксплуатацию блоков Bruce A1 и A2, коэффициент мощности которых после ремонта составляет 82% и 88% соответственно. [17]

Некоторые заводы CANDU пострадали от перерасхода средств во время строительства, часто из-за внешних факторов, таких как действия правительства. [18] Например, ряд навязанных задержек строительства привел примерно к удвоению стоимости Дарлингтонской атомной электростанции недалеко от Торонто, Онтарио. Технические проблемы и модернизация добавили еще около миллиарда к итоговой цене в 14,4 миллиарда долларов. [19] В отличие от этого, в 2002 году два реактора CANDU 6 в Циньшане в Китае были завершены в соответствии с графиком и в рамках бюджета, что было связано с жестким контролем за объемом и графиком. [20]

Атомная генерирующая станция в Пикеринге Станция состоит из шести действующих и двух остановленных реакторов CANDU, размещенных в купольных зданиях защитной оболочки. Цилиндрическое вакуумное здание - это дополнительная система безопасности, в которой пар конденсируется в случае большой утечки.

Ядерное нераспространение [ править ]

Основная статья: распространение ядерного оружия

Что касается гарантий против распространения ядерного оружия , CANDU соответствуют тому же уровню международной сертификации, что и другие реакторы. [21] Плутоний для первого ядерного взрыва в Индии, операции «Улыбающийся Будда» в 1974 году, был произведен в реакторе CIRUS, поставленном Канадой и частично оплаченном канадским правительством с использованием тяжелой воды, поставленной Соединенными Штатами. [22] В дополнение к своим двум реакторам PHWR, Индия имеет несколько охраняемых реакторов с тяжелой водой под давлением (PHWR), основанных на конструкции CANDU, и два защищенных легководных реактора, поставленных США. Плутоний был извлечен из отработавшего топлива всех этих реакторов; [23]Индия в основном полагается на спроектированный и построенный Индией военный реактор под названием Дхрува . Предполагается, что эта конструкция заимствована из реактора CIRUS, при этом Dhruva расширяется для более эффективного производства плутония. Считается, что именно этот реактор производил плутоний для недавних (1998 г.) ядерных испытаний Индии в рамках операции «Шакти» . [24]

Хотя тяжелая вода относительно невосприимчива к захвату нейтронов, небольшое количество дейтерия таким образом превращается в тритий . Этот тритий добывается на некоторых заводах CANDU в Канаде, главным образом для повышения безопасности в случае утечки тяжелой воды. Газ накапливается и используется в различных коммерческих продуктах, в частности, в "бессильных" системах освещения и медицинских устройствах. В 1985 году то, что тогда называлось Ontario Hydro, вызвало споры в Онтарио из-за его планов продавать тритий в США. План, по закону, предусматривал продажу только для невоенных целей, но некоторые предполагали, что экспорт мог бы высвободить американский тритий для программы ядерного оружия Соединенных Штатов. Будущие потребности, кажется, опережают производство, в особенности потребности будущих поколений экспериментальныхтермоядерные реакторы типа ИТЭР . В настоящее время на установке разделения в Дарлингтоне ежегодно извлекается от 1,5 до 2,1 кг трития, из которых небольшая фракция продается. [25]

Серия испытаний операции «Шакти » в Индии в 1998 году включала одну бомбу мощностью около 45 кт, которую Индия публично заявила, что это водородная бомба. Случайный комментарий в публикации BARC « Тяжелая вода - свойства, производство и анализ», по- видимому, предполагает, что тритий был извлечен из тяжелой воды в реакторах CANDU и PHWR, находящихся в промышленной эксплуатации. Джейнс Интеллидженс Ревью цитирует председателя Индийской комиссии по атомной энергии, допустившего использование завода по извлечению трития, но отказавшегося комментировать его использование. [26] Индия также способна производить тритий более эффективно путем облучения лития-6 в реакторах.

Производство трития [ править ]

Тритий , 3 H, представляет собой радиоактивный изотоп водорода с периодом полураспада 12,3 года. Он производится в небольших количествах в природе (около 4 кг в год во всем мире) за счет взаимодействия космических лучей в верхних слоях атмосферы. Тритий считается слабым радионуклидом из-за его низкоэнергетических радиоактивных выбросов ( энергия бета-частиц до 18,6 кэВ). [27] Бета-частицы перемещаются по воздуху на 6 мм и проникают через кожу только на глубину до 6 микрометров. Биологический период полураспада вдыхаемого, проглоченного или абсорбированного трития составляет 10–12 дней. [28]

Тритий образуется в топливе всех реакторов; В реакторах CANDU тритий также образуется в теплоносителе и замедлителе из-за захвата нейтронов тяжелым водородом. Некоторая часть этого трития ускользает в локальную оболочку и, как правило, извлекается; небольшой процент (около 1%) выходит из защитной оболочки и считается обычным радиоактивным выбросом (также выше, чем от LWR сопоставимого размера). Поэтому ответственная эксплуатация завода CANDU включает мониторинг трития в окружающей среде (и публикацию результатов).

В некоторых реакторах CANDU периодически извлекается тритий. Типичные выбросы заводов CANDU в Канаде составляют менее 1% от национального нормативного предела, который основан на рекомендациях Международной комиссии по радиологической защите (ICRP) [29] (например, максимально допустимая концентрация трития в питьевой воде в Канаде, [30] 7000  Бк / л, соответствует 1/10 предельной дозы МКРЗ для населения). Выбросы трития на других заводах CANDU также низки. [27] [31]

В целом, существует значительная общественная полемика по поводу радиоактивных выбросов атомных электростанций, и для станций CANDU одной из основных проблем является тритий. В 2007 году Greenpeace опубликовал критический анализ выбросов трития от канадских атомных электростанций [27] по Иан Фэрли . [32] Этот отчет подвергся критике [33] Ричардом Осборном. [34]

История [ править ]

С течением времени разработка CANDU прошла четыре основных этапа. Первые системы были опытными и опытными машинами ограниченной мощности. Они были заменены вторым поколением машин мощностью от 500 до 600 МВт эл. (CANDU 6), серией более крупных машин мощностью 900 МВт эл . [35] [36]

Ранние попытки [ править ]

Первой в Канаде конструкцией с тяжеловодным замедлителем был ZEEP , который начал работать сразу после окончания Второй мировой войны . К ZEEP присоединились несколько других экспериментальных машин, включая NRX в 1947 году и NRU в 1957 году. Эти усилия привели к созданию первого реактора типа CANDU, Nuclear Power Demonstration (NPD), в Ролфтоне, Онтарио. Он был задуман как экспериментальный вариант и рассчитан всего на 22  МВт эл. , Что является очень низкой мощностью для промышленного энергетического реактора. NPD произвела первую ядерную электроэнергию в Канаде и успешно работала с 1962 по 1987 год. [37] [38]

Вторым CANDU был реактор Дуглас-Пойнт , более мощный вариант мощностью около 200 МВт эл., Расположенный недалеко от Кинкардина , Онтарио. Он был введен в эксплуатацию в 1968 году и проработал до 1984 года. В отличие от станций CANDU, Дуглас-Пойнт имел заполненное маслом окно с видом на восточную поверхность реактора, даже когда реактор работал. Первоначально планировалось, что Дуглас Пойнт будет двухблочной станцией, но второй блок был отменен из-за успеха более крупных блоков мощностью 515 МВт эл. В Пикеринге . [39] [40]

Gentilly-1 (справа) и Gentilly-2 (слева)

Gentilly-1 в Беканкуре, Квебек, недалеко от Труа-Ривьер , Квебек , также был экспериментальной версией CANDU, использующей кипящий легководный хладагент и вертикальные напорные трубки, но не был признан успешным и закрылся после семи лет беспорядочной эксплуатации. [41] Gentilly-2, реактор CANDU-6, эксплуатируется с 1983 года. После заявлений нового правительства Партии Квебек в сентябре 2012 года о закрытии Gentilly, оператор Hydro-Québec решил отменить ранее проведенный проект. объявил о ремонте завода и объявил о его остановке в конце 2012 года, сославшись на экономические причины своего решения. Затем компания проведет 50-летнююпроцесс вывода из эксплуатации оценивается в 1,8 миллиарда долларов. [42]

Параллельно с классической конструкцией CANDU разрабатывались экспериментальные варианты. WR-1 , расположенный на AECL «ы WhiteShell Laboratories в Pinawa, Manitoba , использовали вертикальные трубы высокого давления и органическое масло в качестве основного хладагента. Используемое масло имеет более высокую температуру кипения, чем вода, что позволяет реактору работать при более высоких температурах и более низких давлениях, чем в обычном реакторе. Температура на выходе WR-1 составляла около 490 ° C по сравнению с номинальными 310 ° C для CANDU 6, что означает, что для отвода того же количества тепла требуется меньше охлаждающей жидкости [ пояснить ], в результате получается ядро ​​меньшего размера и менее дорогое. Более высокие температуры также приводят к более эффективному преобразованию в пар и, в конечном итоге, в электричество. WR-1 успешно проработал много лет и обещал значительно более высокий КПД, чем версии с водяным охлаждением. [43] [44]

Проекты на 600 МВт эл. [ Править ]

Успехи NPD и Douglas Point привели к решению построить первую станцию ​​из нескольких блоков в Пикеринге, Онтарио. Пикеринг А, состоящий из энергоблоков 1–4, был введен в эксплуатацию в 1971 году. Пикеринг Б с энергоблоками 5–8 был введен в эксплуатацию в 1983 году, в результате чего полная мощность станции составила 4 120 МВт эл . Станция находится очень близко к городу Торонто , чтобы снизить затраты на передачу .

Серия улучшений базовой конструкции Пикеринга привела к созданию конструкции CANDU 6, которая впервые была введена в эксплуатацию в начале 1980-х годов. CANDU 6 был, по сути, версией электростанции Пикеринга, которая была переработана, чтобы ее можно было строить в однореакторных установках. CANDU 6 использовался на нескольких установках за пределами Онтарио, включая Gentilly-2 в Квебеке и АЭС Point Lepreau в Нью-Брансуике. CANDU 6 составляет большинство зарубежных систем CANDU, включая проекты, экспортируемые в Аргентину, Румынию, Китай и Южную Корею. Только в Индии используется система CANDU, которая не основана на конструкции CANDU 6.

900 МВт электронной конструкции [ править ]

В экономике атомных электростанций в целом хорошо масштабируется с размером. Это улучшение при больших размерах компенсируется внезапным появлением больших объемов электроэнергии в сети, что приводит к снижению цен на электроэнергию из-за эффектов спроса и предложения. Прогнозы, сделанные в конце 1960-х годов, предполагали, что рост спроса на электроэнергию преодолеет это понижающее ценовое давление, что побудило большинство проектировщиков ввести установки мощностью 1000 МВт эл .

Вскоре за Пикерингом А последовала такая модернизация АЭС Брюс , построенная поэтапно в период с 1970 по 1987 год. Это крупнейшая ядерная установка в Северной Америке и вторая по величине в мире (после Кашивадзаки-Карива в Японии) с восемь реакторов мощностью около 800 МВт эл. каждый, всего 6 232 МВт (нетто) и 7 276 МВт (брутто). Другое, меньшее масштабирование привело к проектированию Дарлингтонской АЭС , аналогичной АЭС Брюс, но обеспечивающей около 880 МВт эл. На реактор в четырехреакторной станции.

Как и в случае развития дизайна Пикеринга в CANDU 6, дизайн Брюса также был развит в аналогичный CANDU 9. [45] Как и CANDU 6, CANDU 9, по сути, представляет собой переупаковку дизайна Брюса, так что он может быть построен как однореакторный блок. Реакторы CANDU 9 не построены.

Дизайн поколения III + [ править ]

Основная статья: Усовершенствованный реактор CANDU

В течение 1980-х и 1990-х годов рынок ядерной энергетики пережил серьезный крах, и в Северной Америке или Европе было построено несколько новых станций. Конструкторские работы продолжались повсюду, и были введены новые концепции дизайна, которые значительно повысили безопасность, капитальные затраты, экономику и общую производительность. Эти машины поколения III + и поколения IV стали предметом значительного интереса в начале 2000-х годов, поскольку казалось, что ядерный ренессанс идет полным ходом, и в течение следующего десятилетия будет построено большое количество новых реакторов. [46]

AECL работала над проектом, известным как ACR-700, с использованием элементов последних версий CANDU 6 и CANDU 9 с проектной мощностью 700 МВт эл . [36] Во время ядерного ренессанса, то апскейлинг видели в предыдущие годы вновь выражалась и ACR-700 был разработан в 1200 МВт электронной ACR-1000. ACR-1000 - это технология CANDU следующего поколения (официально «поколение III +»), которая вносит некоторые существенные изменения в существующую конструкцию CANDU. [47]

Основное и самое радикальное изменение среди поколений CANDU - это использование в качестве охлаждающей жидкости легкой воды под давлением. Это значительно снижает стоимость реализации первичного контура охлаждения, который больше не нужно заполнять дорогой тяжелой водой. ACR-1000 использует около 1/3 тяжелой воды, необходимой в конструкциях предыдущих поколений. Это также исключает образование трития в контуре охлаждающей жидкости, который является основным источником утечек трития в действующих конструкциях CANDU. Модернизация также позволяет получить слегка отрицательную реактивность пустот , что является основной целью проектирования всех машин поколения III +. [47]

Конструкция также требует использования слабообогащенного урана , обогащенного примерно на 1 или 2%. Основная причина этого заключается в увеличении степени выгорания, что позволяет пучкам оставаться в реакторе дольше, так что производится только треть отработавшего топлива. Это также влияет на эксплуатационные расходы и сроки, так как частота заправок снижается. Как и в случае с более ранними моделями CANDU, ACR-1000 также предлагает заправку через Интернет. [47]

Вне реактора ACR-1000 имеет ряд конструктивных изменений, которые, как ожидается, значительно снизят капитальные и эксплуатационные затраты. Основным среди этих изменений является расчетный срок службы 60 лет, что резко снижает стоимость электроэнергии, вырабатываемой в течение всего срока службы станции. Проект также имеет ожидаемый коэффициент загрузки 90%. Парогенераторы и турбины высокого давления повышают КПД после реактора. [47]

Многие из операционных изменений конструкции были также применены к существующему CANDU 6 для производства Enhanced CANDU 6. Также известная как CANDU 6e или EC 6, это была эволюционная модернизация конструкции CANDU 6 с валовой мощностью 740 МВт эл. На блок. . Реакторы рассчитаны на срок службы более 50 лет с программой среднего срока службы по замене некоторых ключевых компонентов, например топливных каналов. Прогнозируемый среднегодовой коэффициент использования мощности - более 90%. Усовершенствования методов строительства (включая модульную сборку с открытым верхом) снижают затраты на строительство. CANDU 6e разработан для работы при настройках мощности до 50%, что позволяет им приспосабливаться к нагрузке намного лучше, чем в предыдущих моделях. [48]

Усилия по продажам в Канаде [ править ]

По большинству показателей CANDU - это «реактор Онтарио». Система была разработана почти полностью в Онтарио, и только два экспериментальных проекта были построены в других провинциях. Из 29 построенных коммерческих реакторов CANDU 22 находятся в Онтарио. Из них 22 реактора сняли с эксплуатации. Два новых реактора CANDU были предложены Дарлингтону при финансовой поддержке правительства Канады [49], но эти планы закончились в 2009 году из-за высокой стоимости. [50]

AECL активно продвигала CANDU в Канаде, но нашла ограниченный прием. На сегодняшний день только два неэкспериментальных реактора построены в других провинциях, по одному в Квебеке и Нью-Брансуике, другие провинции сконцентрированы на гидроэлектростанциях и угольных электростанциях. Несколько канадских провинций разработали большие объемы гидроэнергетики. Альберта и Саскачеван не имеют обширных гидроресурсов и используют в основном ископаемое топливо для выработки электроэнергии.

Интерес проявился в Западной Канаде , где реакторы CANDU рассматриваются как источники тепла и электроэнергии для энергоемкого процесса добычи нефтеносных песков , в котором в настоящее время используется природный газ . 27 августа 2007 года корпорация Energy Alberta объявила, что они подали заявку на получение лицензии на строительство новой атомной электростанции в Лак-Кардинал (30 км к западу от города Пис-Ривер, Альберта ) с двумя реакторами ACR-1000, введенными в эксплуатацию в 2017 году, производящими 2,2 гигаватт. (электрический). [51] Парламентский обзор 2007 г. предложил приостановить усилия по развитию. [52] Компания была позже куплена Брюсом Пауэром, [53]который предложил расширить завод до четырех единиц общей мощностью 4,4 гигаватт. [54] Эти планы были нарушены, и Брюс позже отозвал свою заявку на Лак Кардинал, предложив взамен новое место на расстоянии около 60 км. [55] Эти планы в настоящее время умирающий после широких консультаций с общественностью продемонстрировали , что в то время как около +1 / +5 населения были открыты для реакторов, +1 / 4 были против. [56] [57]

Зарубежные продажи [ править ]

В 1970-е годы международный рынок сбыта ядерной энергии был чрезвычайно конкурентным, и многие национальные ядерные компании поддерживались иностранными посольствами своих правительств. Кроме того, темпы строительства в Соединенных Штатах означали, что перерасход средств и отложенное завершение строительства в целом прекратились, а последующие реакторы были бы дешевле. Канада, относительно новый игрок на международном рынке, столкнулась с многочисленными недостатками в этих усилиях. CANDU был специально разработан, чтобы уменьшить потребность в очень больших обрабатываемых деталях, что делает его пригодным для строительства в странах, не имеющих крупной промышленной базы. Усилия по продажам были наиболее успешными в странах, которые не могли локально создавать проекты других фирм.

В конце 1970-х годов AECL отметила, что при продаже каждого реактора будет задействовано 3600 канадцев, а доход платежного баланса составит 300 миллионов долларов. [58] Эти усилия по продажам были нацелены в первую очередь на страны, где правят диктатуры и тому подобное, и этот факт вызвал серьезные опасения в парламенте. [59] Эти усилия также привели к скандалу, когда выяснилось, что миллионы долларов были переданы иностранным торговым агентам, при этом почти или совсем не сообщалось, кто они такие или что они делали, чтобы заработать деньги. [60] Это привело к расследованию Королевской канадской конной полицией после того, как были подняты вопросы об усилиях по продажам в Аргентине и о новых правилах полного раскрытия информации о сборах за будущие продажи. [61]

Первым успехом CANDU стала продажа ранних моделей CANDU в Индию. В 1963 году было подписано соглашение на экспорт энергетического реактора мощностью 200 МВт на базе реактора Дуглас Пойнт. Успех сделки привел к продаже в 1966 году второго реактора такой же конструкции. Первый реактор, тогда известный как RAPP-1 для "Раджастанского атомного энергетического проекта", начал работу в 1972 году. Серьезная проблема с растрескиванием торцевого экрана реактора привела к тому, что реактор был остановлен на длительные периоды, и реактор был окончательно остановлен. до 100 МВт. [62] Строительство реактора РАПП-2 еще продолжалось, когда Индия взорвала свою первую атомную бомбу.в 1974 году, в результате чего Канада прекратила ядерные сделки с этой страной. Частью договора купли-продажи был процесс передачи технологий. Когда Канада прекратила разработку, Индия продолжила строительство заводов типа CANDU по всей стране. [63] К 2010 году реакторы на базе CANDU работали на следующих объектах: Кайга (3), Какрапар (2), Мадрас (2), Нарора (2), Раджастан (6) и Тарапур (2).

В Пакистане в период с 1966 по 1971 год была построена Карачи-АЭС общей мощностью 137 МВт эл .

В 1972 году компания AECL представила проект, основанный на установке в Пикеринге, в процесс Comision Nacional de Energia Atomica Аргентины в партнерстве с итальянской компанией Italimpianti. Высокая инфляция во время строительства привела к огромным убыткам, и попытки пересмотреть сделку были прерваны переворотом в марте 1976 года, который возглавил генерал Видела. АЭС Эмбальсе начал коммерческую эксплуатацию в январе 1984 г. [64] Там были продолжающиеся переговоры , чтобы открыть больше CANDU 6 реакторов в стране, в том числе в 2007 году сделки между Канадой, Китаем и Аргентиной, но на сегодняшний день нет твердых планов были объявлены . [65]

В 1977 году было подписано лицензионное соглашение с Румынией, согласно которому проект CANDU 6 продавался по цене 5 миллионов долларов за реактор для первых четырех реакторов, а затем по 2 миллиона долларов каждый для следующих двенадцати. Кроме того, канадские компании будут поставлять различное количество оборудования для реакторов, около 100 миллионов долларов из стоимости первого реактора в 800 миллионов долларов, а затем со временем они будут падать. В 1980 году Николае Чаушеску попросил внести изменения, предусматривающие поставку товаров вместо наличных денег, взамен объем канадского содержания был увеличен, и второй реактор был бы построен с помощью Канады. Экономические проблемы в стране усугублялись на этапе строительства. Первый реактор Чернаводской атомной электростанции был введен в эксплуатацию только в апреле 1996 года, через десять лет после предполагаемого пуска в декабре 1985 года.[66] Были предоставлены дополнительные займы для завершения строительства второго реактора, который был введен в эксплуатацию в ноябре 2007 года. [67]

В январе 1975 года было объявлено о сделке по строительству в Южной Корее одного реактора CANDU 6, ныне известного как энергетический реактор Wolsong-1 . Строительство началось в 1977 году, а коммерческая эксплуатация началась в апреле 1983 года. В декабре 1990 года было объявлено о новой сделке на три дополнительных блока на том же участке, которые начали работу в период 1997–1999 годов. [68] Южная Корея также заключила с Westinghouse соглашения о разработке и передаче технологий для их усовершенствованного реактора System-80, и все будущие разработки основаны на местных версиях этого реактора. [69]

В июне 1998 года началось строительство реактора CANDU 6 на Qinshan China Qinshan АЭС в качестве Фазы III (блоки 4 и 5) запланированной 11-блочной установки. Коммерческая эксплуатация началась в декабре 2002 г. и июле 2003 г. соответственно. Это первые реакторы на тяжелой воде в Китае. Qinshan является первым проектом CANDU-6, в котором используется строительство здания реактора с открытым верхом, и первым проектом, коммерческая эксплуатация которого началась раньше запланированной даты. [70]

CANDU Energy продолжает маркетинговые усилия в Китае. [71] Кроме того, Китай и Аргентина подписали контракт на строительство реактора Candu-6 мощностью 700 МВт (эл.). Строительство на Атуче планируется начать в 2018 году . [72] [73]

Экономические показатели [ править ]

Стоимость электроэнергии на любой электростанции может быть рассчитана примерно с помощью одного и того же набора факторов: капитальных затрат на строительство или платежей по ссудам, предоставленных для обеспечения этого капитала, стоимости топлива из расчета на ватт-час, а также фиксированных и переменная плата за обслуживание. В случае ядерной энергетики одна обычно включает две дополнительные затраты: стоимость постоянного захоронения отходов и стоимость вывода станции из эксплуатации по истечении срока ее полезного использования. Как правило, капитальные затраты преобладают над ценой на ядерную энергию, поскольку количество произведенной энергии настолько велико, что превышает затраты на топливо и техническое обслуживание. [74] Всемирная ядерная ассоциация рассчитывает , что стоимость топлива, включая все переработки, составляет менее одного процента (US $ 0,01) за киловатт - час. [75]

Информация об экономических показателях CANDU несколько однобока; большинство реакторов находится в Онтарио, который также является «самым публичным» среди основных операторов CANDU. Несмотря на то, что большое внимание было сосредоточено на проблемах завода в Дарлингтоне, каждый проект CANDU в Онтарио превышал бюджет как минимум на 25%, а в среднем более чем на 150% превышал предполагаемый. [76] Дарлингтон был худшим, на 350% превышающим бюджет, но этот проект был остановлен в процессе, что привело к дополнительным процентным расходам в период высоких процентных ставок, что является особой ситуацией, повторение которой не ожидалось.

В 1980-х годах напорные трубки в реакторах Пикеринга А были заменены до истечения срока службы из-за неожиданного износа, вызванного водородной хрупкостью . В более поздних реакторах этой проблемы удалось избежать путем тщательного осмотра и технического обслуживания.

Все реакторы Пикеринга А и Брюса А были остановлены в 1999 году, чтобы сосредоточить внимание на восстановлении эксплуатационных характеристик в более поздних поколениях Пикеринга, Брюса и Дарлингтона. Перед перезапуском реакторов Пикеринга А компания OPG провела ограниченную программу ремонта. Первоначальные оценки затрат и времени, основанные на неадекватной разработке объема проекта, были значительно ниже фактических времени и затрат, и было решено, что блоки 2 и 3 Пикеринга не будут перезапущены по коммерческим причинам.

Эти перерасходы были повторены в Брюсе, причем блоки 3 и 4 превысили бюджет на 90%. [76] Подобные перерасходы имели место на Пойнт-Лепро, [77] и завод Gentilly-2 был остановлен 28 декабря 2012 года. [78]

Основываясь на прогнозируемых капитальных затратах и ​​низкой стоимости топлива и эксплуатационного обслуживания, в 1994 году прогнозировалось, что мощность CANDU будет значительно ниже 5 центов / кВтч. [79]

В 1999 году компания Ontario Hydro была разделена, а ее производственные мощности были преобразованы в Ontario Power Generation (OPG). Чтобы сделать компании-преемники более привлекательными для частных инвесторов, 19,4 миллиарда долларов в виде «неокупаемого долга» были переданы под контроль Ontario Electricity Financial Corporation. Этот долг медленно выплачивается из различных источников, включая тариф 0,7 цента / кВтч на всю электроэнергию, все налоги на прибыль, уплачиваемые всеми операционными компаниями, и все дивиденды, выплачиваемые OPG и Hydro One .

Дарлингтон в настоящее время [ когда? ] в процессе рассмотрения вопроса о серьезной реконструкции нескольких блоков, так как он также достигает своего расчетного среднего срока службы. Бюджет в настоящее время оценивается в размере от 8,5 до 14 миллиардов долларов, а производство электроэнергии - от 6 до 8 центов за кВтч.

Блоки Дарлингтона 1, 3 и 4 работали со средним годовым коэффициентом мощности за срок службы 85%, а Блок 2 - с коэффициентом мощности 78%, [80] отремонтированные блоки в Пикеринге и Брюсе имеют коэффициент загрузки в течение срока службы от 59 до 69%. [81] Это включает периоды в несколько лет, в течение которых блоки были остановлены для замены труб и ремонта. В 2009 г. блоки 3 и 4 Брюса А имели коэффициент загрузки 80,5% и 76,7% соответственно за год, когда в них произошел крупный сбой в вакуумном здании. [82]

Активные реакторы CANDU [ править ]

Сегодня в мире используется 31 реактор CANDU, а в Индии - 13 «производных от CANDU», разработанных на основе конструкции CANDU. После того, как Индия взорвала ядерную бомбу в 1974 году, Канада прекратила ядерные сделки с Индией. Разбивка такая:

  • Канада : 19 и 5 списаны.
  • Южная Корея : 3 и 1 остановка.
  • Китай : 2.
  • Индия : 2, 13 активных производных CANDU и 3 производных CANDU в стадии разработки.
  • Аргентина : 1 и 1 запланировано.
  • Румыния : 2 и 2 спящих частично построены.
  • Пакистан : 1.

См. Также [ править ]

  • ZEEP реактор
  • Атомная энергетика в Канаде
  • Список ядерных реакторов
  • Группа владельцев CANDU

Ссылки [ править ]

  1. ^ "Канадские малые модульные реакторы: дорожная карта SMR" . Проверено 25 сентября 2020 года .
  2. ^ "СМР" . www.snclavelin.com . Проверено 25 сентября 2020 года .
  3. ^ МакГрат, Джон Майкл. «Две известные компании, которые не будут проектировать следующий реактор в Онтарио» . TVO . TVO . Проверено 4 марта 2021 года .
  4. ^ "Расширенное техническое описание CANDU 6" (PDF) . СНС Лавалин. п. 10. Архивировано из оригинального (PDF) 6 марта 2019 года . Проверено 14 ноября 2018 года . Системы водяного охлаждения для всех требований к охлаждению реакторов CANDU могут работать как с морской, так и с пресной водой. На заводе также могут быть установлены обычные градирни. Возможна регулировка температуры охлаждающей воды в зависимости от условий окружающей среды. Общий набор эталонных условий был разработан для потенциальных площадок для EC6.
  5. ^ Атомная энергия Канады Лимитед ; Аластер С. Бейн; Фредерик К. Бойд; Евгений Критоф; Морис Ф. Дюре; Т. Александр Иствуд; Чарльз Э. Эллс; Ральф Э. Грин; Джеффри К. Ханна; Роберт Г. Харт; Дональд Г. Херст; Артур М. Марко; Джей Си Дуглас Милтон; Дэвид К. Майерс; Говард К. Рэй; JAL (Арчи) Робертсон; Бенард Уллитт (1997). Канада вступает в ядерную эру: техническая история атомной энергии Канады, ограниченная, как видно из ее исследовательских лабораторий . Издательство Университета Макгилла-Куина . ISBN 0773516018. JSTOR  j.ctt9qf2g1 .
  6. ^ Б. Рубена, «Basic CANDU Design» архивация 9 апреля 2011 в Wayback Machine , Сеть университетов за выдающиесявядерной инженерии, 2005.
  7. ^ a b c «Канадские ядерные вопросы и ответы, раздел D» . Канадский ядерный FAQ д-ра Джереми Уитлока . Проверено 5 марта 2005 года .
  8. ^ «Канадские ядерные вопросы и ответы, раздел A» . Канадский ядерный FAQ д-ра Джереми Уитлока . Архивировано из оригинала на 1 ноября 2013 года . Проверено 5 марта 2005 года .
  9. ^ "Реактор CANDU в Китае первым, кто напрямую использовал регенерированное урановое топливо" . По атомной энергии Канады Ltd . Проверено 4 марта 2021 года .
  10. ^ «Канада и Китай работают над топливом Thorium Candu, а Индия может начать добычу 1 миллиона тонн тория». Архивировано 6 августа 2012 года в Wayback Machine , Next Big Future , 2 августа 2012 года.
  11. ^ "Канадские ядерные FAQ" . Канадский ядерный FAQ д-ра Джереми Уитлока . Архивировано из оригинала на 1 ноября 2013 года . Проверено 5 марта 2005 года . A. Ядерная энергетическая технология CANDU A.3 Что такое «тяжелая вода»? «тяжелая вода реакторного качества с номинальным содержанием дейтерия 99,75 мас.%».
  12. ^ «Окончательные и общие капитальные затраты на Дарлингтонскую атомную электростанцию». Архивировано 22 апреля 2012 г. на Wayback Machine , Ontario Power Generation, 27 апреля 2004 г.
  13. ^ Льюис, Элмер Э. (1 февраля 2008 г.). Основы физики ядерных реакторов (1-е изд.). Академическая пресса. п. 49. ISBN 978-0-12-370631-7.
  14. ^ «Факторы мощности ядерной промышленности США (1971–2010)». Архивировано 9 июля 2009 г. в Португальском веб-архиве, Институт ядерной энергии, 2010 г.
  15. ↑ CANDU Lifetime Performance до 30 сентября 2009 г. , Канадское ядерное общество.
  16. ↑ Джек Гиббонс, «Дарлингтонский план защиты прав потребителей заново», Альянс Чистого Воздуха Онтарио, 23 сентября 2010 г., стр. 3.
  17. ^ «Производительность атомных электростанций CANDU в Онтарио в 2015 году» . Статьи Дона Джонса . 18 марта 2016 . Проверено 18 января 2019 .
  18. ^ "Голосование Онтарио 2003 - Особенности - У кого власть?" . CBC.
  19. ^ "Можно ли доверять оценкам CANDU?" Архивировано 6 февраля 2007 года в Wayback Machine JAL Robertson (2004).
  20. ^ Опыт строительства проекта Qinshan CANDU
  21. ^ "Гарантии счетчика пучка отработавшего топлива для реакторов CANDU 6" . МАГАТЭ - ИНИС. 2001 . Проверено 17 апреля 2018 года .
  22. ^ Экспорт бедствия ~ Стоимость продажи реакторов CANDU (3) . Ccnr.org. Проверено 29 марта 2018 г.
  23. ^ Милхоллин, Гэри (июль 1987). «Остановка индийской бомбы» . Американский журнал международного права . Американское общество международного права. 81 (3): 593–609. DOI : 10.2307 / 2202014 . JSTOR 2202014 . Архивировано из оригинала 8 сентября 2006 года . Источник +1 Июнь 2006 . 
  24. ↑ Олбрайт, Дэвид (сентябрь 1992 г.). «Бесшумная бомба Индии» . Бюллетень ученых-атомщиков . 48 (7): 27–31. Bibcode : 1992BuAtS..48g..27A . DOI : 10.1080 / 00963402.1992.11460099 .
  25. ^ Скотт Виллмс, «Соображения Тритий поставки» , ЛосАламосской национальной лаборатории, 14 января 2003.
  26. ↑ Канадская коалиция за ядерную ответственность (27 марта 1996 г.). «Тритий с электростанций дает Индии возможность создать водородную бомбу» .
  27. ^ a b c Доктор Ян Фэрли, [1] Архивировано 3 августа 2012 года в Wayback Machine , Гринпис, июнь 2007 года.
  28. ^ «Архивная копия» (PDF) . Архивировано из оригинального (PDF) 20 мая 2013 года . Проверено 22 июля 2015 года . CS1 maint: заархивированная копия как заголовок ( ссылка )
  29. ^ "Производство электроэнергии Онтарио: Безопасность" . Opg.com . Проверено 1 декабря 2008 года .
  30. ^ «Канадские рекомендации по питьевой воде» . Hc-sc.gc.ca . Проверено 1 декабря 2008 года .
  31. ^ "Обзор системы контроля содержания трития в воздухе У1 АЭС Чернадова" , РУМЫНИЯ - ПРОЕКТ МОДЕРНИЗАЦИИ И УЛУЧШЕНИЯ, 10–13 сентября 2001 г.
  32. ↑ «Доктор Ян Фэрли». Архивировано 17 мая 2011 года в Wayback Machine , CERRIE.
  33. ^ Д-р Ричард Осборн, «Обзор отчета Гринпис:« Отчет об опасности трития: загрязнение и радиационный риск от канадских ядерных объектов »» , Канадская ядерная ассоциация, 13 августа 2007 г.
  34. ↑ «Биография: доктор Ричард В. Осборн». Архивировано 6 июля 2011 года в Wayback Machine , Канадская ядерная ассоциация.
  35. ↑ В. Г. Снелл, «Безопасность CANDU, № 1 - Проект атомной электростанции CANDU». Архивировано 23 июля 2011 г. в Wayback Machine , AECL, 24 мая 2001 г.
  36. ^ a b "CANDU Evolution". Архивировано 6 июня 2011 года в Wayback Machine , AECL.
  37. ↑ Джереми Уитлок, «Историческая мемориальная доска NPD» , Канадское ядерное общество, 22 февраля 2002 г.
  38. ^ "Первый реактор Candu питает канадские дома" , CBC News, 4 июня 1962 г.
  39. ^ Канадское ядерное общество. "История Дуглас Пойнт" . Архивировано из оригинального 17 мая 2008 года.
  40. ^ Канадское ядерное общество. "Атомная электростанция Дуглас Пойнт" . Архивировано из оригинального 19 марта 2008 года.
  41. ↑ Гордон Эдвардс, «Ядерная энергия в Квебеке» , Канадская коалиция за ядерную ответственность, 1995.
  42. ↑ CBC News (3 октября 2012 г.). «Остановка ядерного реактора в Квебеке обойдется в 1,8 миллиарда долларов» . Канадская радиовещательная корпорация . Проверено 4 октября 2012 года .
  43. ^ "Информационный бюллетень: Реактор WR-1" , Канадское ядерное общество.
  44. ^ "Реактор Whiteshell № 1" , Канадское ядерное общество.
  45. ↑ «Эволюция CANDU 9 и будущие тяжеловодные реакторы». Архивировано 8 октября 2011 г. в Wayback Machine , AECL, 15–20 августа 1999 г.
  46. ^ «Ядерное возрождение» , Всемирная ядерная ассоциация.
  47. ^ a b c d «Техническое резюме ACR-1000». Архивировано 6 июня 2011 г. в Wayback Machine , AECL.
  48. ^ «Enhanced CANDU 6». Архивировано 6 июня 2011 года в Wayback Machine , AECL.
  49. ^ Ljunggren, Дэвид (7 августа 2008). «Канадские ядерные фирмы ищут финансирование в Оттаве» . Рейтер . Проверено 10 августа 2008 года .
  50. ↑ Гамильтон, Тайлер (14 июля 2009 г.). «Цена в 26 миллиардов долларов убила ядерную заявку» . Торонто Стар .
  51. ^ "Компания начинает процесс строительства 1-й атомной электростанции в Альберте" , CBC News, 28 августа 2007 г.
  52. ^ "Канада опасается использования ядерной энергии для нефтяных песков" , Рейтер, 28 мая 2007 г.
  53. ^ «Брюс Пауэр подписывает письмо о намерениях с Energy Alberta Corporation». Архивировано 27 августа 2011 года в Wayback Machine , Marketwire, 29 ноября 2007 года.
  54. ^ «Брюс Пауэр подготовит площадку в Альберте» , World Nuclear News , 14 марта 2008 г.
  55. ↑ «Брюс снова думает на сайте Альберты». Архивировано 14 декабря 2011 г. в Wayback Machine , World Nuclear News , 9 января 2009 г.
  56. ^ "Провинция публикует результаты ядерных консультаций" . 14 декабря 2009 г.
  57. Рианна Джонсон, Дуг (13 апреля 2016 г.). «Хотя в Альберте есть потенциал для ядерной энергетики, его сдерживает не только общественное мнение» . Эдмонтонский экзаменатор . Архивировано из оригинального 25 ноября 2016 года . Проверено 24 ноября +2016 .
  58. ^ "Толчок к продаже Candus за границу" , CBC, 7 декабря 1978 г.
  59. ^ "Продажа Candus не тем людям, в неподходящее время" , CBC, 1976.
  60. ^ "Таинственные миллионы, потраченные на комиссионные Candu по продажам" , CBC, 14 октября 1976 г.
  61. ^ "Взятка в размере 4 миллионов долларов, данная Candu Argentina, говорит", Toronto Star , 13 июня 1985 г.
  62. ^ "Файл данных: Индия", Nuclear Engineering International, февраль 1995 г., стр. 22.
  63. ^ Дэвид Мартин, "Экспорт бедствий: CANDUs для Индии" , Канадская коалиция за ядерную ответственность, ноябрь 1996 г.
  64. ↑ Дэвид Мартин, «Экспорт бедствия: Cordoba CANDU» , Канадская коалиция за ядерную ответственность, ноябрь 1996 г.
  65. ^ «Канада, Аргентина и Китай будут сотрудничать в проектах Candu». Архивировано 9 июня 2011 г. в Wayback Machine , World Nuclear News , 5 сентября 2007 г.
  66. ↑ Дэвид Мартин, «Экспорт бедствия: Румыния» , Канадская коалиция за ядерную ответственность, ноябрь 1996 г.
  67. ↑ "Чернавода". Архивировано 6 июня 2011 года в Wayback Machine , AECL.
  68. ↑ Дэвид Мартин, «Экспорт бедствия: Южная Корея» , Канадская коалиция за ядерную ответственность, ноябрь 1996 г.
  69. ^ «Независимость Южной Кореи от ядерной энергии» , World Nuclear News , 28 мая 2008 г.
  70. ^ Хан, Азхар, Проблемы и успехи Candu Energy (бывший AECL) в строительстве ядерных объектов: пример Китая и Румынии , презентация на семинаре МАГАТЭ по технологиям строительства атомных электростанций: комплексный подход, Париж, 12–16 декабря 2011 г. .
  71. ^ url = http://www.newswire.ca/en/story/1441373/candu-energy-inc-welcomes-positive-review-of-afcr-technology-in-china
  72. ^ "Аргентина-Китай переговоры о новых атомных станциях" . Мировые ядерные новости. 8 мая 2015 . Дата обращения 19 мая 2017 .
  73. ^ «Аргентина и Китай подписывают контракт на два реактора» . Мировые ядерные новости. 18 мая 2017 . Дата обращения 19 мая 2017 .
  74. ^ "Стоимость ядерной энергии" , nucleinfo.net.
  75. ^ "Экономика атомной энергетики" . Всемирная ядерная ассоциация .
  76. ^ a b Джек Гиббонс, «Дарлингтонский план защиты прав потребителей заново», Альянс Чистого Воздуха Онтарио, 23 сентября 2010 г., Приложение A, стр. 7–8.
  77. ^ "Точка Lepreau перерасход стоить $ 1.6b" , CBC News, 20 октября 2009 года.
  78. ↑ CBC News, «Атомная станция Gentilly-2 в Квебеке закрывается через 29 лет» , CBC , 28 декабря 2012 г.
  79. ^ "Как экономическая выгода от ядерной энергии по сравнению с другими источниками в Канаде?" , CANDU FAQ, раздел C.1.
  80. ^ "CANDU Lifetime Performance" , Канадское ядерное общество.
  81. ↑ Джек Гиббонс, «Дарлингтонский план защиты прав потребителей заново», Альянс Чистого Воздуха Онтарио, 23 сентября 2010 г., стр. 5.
  82. ^ Брюс Пауэр Фокус - Обзор 2009 года , 2010.

Внешние ссылки [ править ]

  • Эволюция топливных циклов CANDU и их потенциальный вклад в мир во всем мире
  • Candu Energy Inc.
  • Организация CANDU Industries
  • Группа владельцев CANDU
  • Цифровые архивы CBC - Канду: канадский ядерный реактор
  • Подойдет ли CANDU? Журнал Морж