Tratament de energia nuclear

Fissió. Reactor d'urani. Generador i alternador. Centrals nuclears i tèrmiques # Fisión. Uranio. Centrales nucleares, térmicas

  • Enviado por: Blue Boy
  • Idioma: catalán
  • País: España España
  • 12 páginas

publicidad
publicidad

Part 1:

· Fissió nuclear:

Es el procés per el qual els àtoms de determinats elements es divideixen i produeixen calor.

En la fissió nuclear el element mes utilitzat es el urani 235; El nucli d'urani 235, conte 235 partícules anomenades protons y neutrons. En un reactor nuclear el combustible d'urani ha sigut enriquit per augmentar la concentració d'urani 235, i per tant de nuclis fisionables. Els neutrons lliberats rera la fissió del nucli tenen major probabilitat de xocar amb altres nuclis i provocar la seva fissió.

Quan en promig cada fissió produeix una altra es nomena reacció nuclear “sostenida”, en un reactor la velocitat de la reacció esta controlada i el calor obtingut s'utilitza per produir electricitat.

Exemple de fissió.

· El reactor nuclear: allotjament d'urani i circulació de l'aigua.

L'urani esta allotjat en les barres de control, aquestes són el dispositiu que mantenen la reacció en cadena controlada i a més poden parar-la immediatament en cas d'accident o de detecció d'anomalies de funcionament. Són unes barres que poden pujar o baixar per l'interior del reactor entre beines de combustible. Les barres de control estan fetes d'un material compost de bor i cadmi, que són uns elements que tenen gran facilitat per la captura i l'absorció de neutrons.

Hi ha dos circuits d'aigua,

El primari: L'energia produïda a les fissions s'allibera en forma de calor al nucli del reactor, i escalfa l'aigua que circula per aquest.

L'aigua escalfada va cap a un canviador de calor denominat generador de vapor. Passa a través d'uns tubs, cedint la seva calor per retorna després al nucli del reactor.

El moviment de l'aigua a través del circuit es realitza mitjançant les bombes de refrigerant del reactor, accionades per un motor elèctric. Per evitar que l'aigua s'evapori a les temperatures relativament altes del circuit, disposa d'un pressionador que manté la pressió a unes 150 atmosferes. Com a curiositat, en el reactor hi ha més de 70 km de tubs. A l'entrada en el reactor, l'aigua esta a 270 Cº i a la sortida a 320ºC.

Circuit secundari: Al generador de vapor, la calor cedida del circuit primari que circula per l'interior dels tubs escalfarà l'aigua que circula per la part exterior d'aquest fen que s'evapori.

El vapor produït posa en moviment la turbina i aquesta mou al mateix temps el generador produint electricitat. Per refredar aquest vapor, cal que es canalitzi a través d'un condensador, a l'interior del qual cedeix part del seu calor a l'aigua de refrigeració i es condensa. A continuació l'aigua condensada torna al generador de vapor, mitjançant unes bombes d'alimentació, tancant així al circuit.

Refrigeració:

En aquesta construcció es realitza la condensació del vapor.

Aquesta construcció te l'objectiu de refredar l'aigua del circuit secundari, fent-la passar per el seu interior on es produeixen grans corrents d'aire.

· Generador de Vapor:

L'aigua arribada del circuit primari a temperatures molt altes, escalfa l'aigua arribada del circuit secundari, arribada de la refrigeració, l'aigua del circuit sec. es transformada en vapor.

· Mesures de protecció en el recinte nuclear:

Energia nuclear

Les barreres de contenció:

Unes beines segellades d'aliatge de zirconi tanquen les pastilles de combustible i constitueixen una segona barrera. El vas del reactor, de gruixudes parets d'acer (25 com), conté les beines de forma hermètica . Finalment el vas queda tancat en una estructura de formigó armat i posttesat, de parets de més d'un metre de gruix, folrades interiorment amb una làmina d'acer soldat que assegura la seva estanqueïtat respecte a l'exterior.

· Que es la radioactivitat: Desintegració espontània de nuclis atòmics mitjançant la emissió de partícules subatòmiques anomenades partícules alfa y partícules beta, i de radiacions electromagnètiques denominades raigs X i raigs gamma.

L'enriquiment de l'urani es fa per centrifugació.

Part 2:

· El cicle de vapor:

El vapor en les central tèrmiques convencionals es genera a la caldera.

Centrals Nuclears: L'aigua del circuit primari calentada per la calor que expulsa les fissions dels nuclis d'urani 235, es impulsada per unes bombes fins al generador de vapor, aquesta aigua a temperatures molt elevades (+-250º) fa evaporar l'aigua provinent del circuit secundari, aquest vapor va a para a les turbines, que generaran electricitat. El condensador esta situat després de les turbines, normalment es una torre de refrigeració. (com la mostrada anteriorment)

Generador de vapor: Recinte on l'aigua provinent del riu es converteix en vapor a causa de les grans temperatures que porta el circuit primari.

· Turbina:

Motor rotatiu que converteix en energia mecànica l'energia de una corrent d'aigua, vapor d' aigua o gas. L'element bàsic de la turbina es la roda o rotor, que conta amb pales, hèlices, “cuchillas” o cubs colocats al voltant de la circumferència, de tal forma que el fluid en moviment produeix una força tangencial que impulsa la roda y la fa girar.

· Condensador:

Recinte encarregat de refredar el vapor, el vapor cedeix part del seu calor a l'aigua de refrigeració i es condensa.

· Comparació entre centrals nuclears i tèrmiques.

El fet de que les centrals nuclears siguin més rendibles es perquè donen més potencia(l'urani 235 es més rendible que els combustibles fòssils) i el rendiment es molt més alt, les pèrdues d'energia són més baixes.

En una central tèrmica convencional, el calor procedeix de la combustió a la caldera d'un combustible fòssil (carbó, lignit, fuel, gas, etc.). En una central nuclear, el calor procedeix de la fissió de nuclis d'urani 235 el nucli del reactor.

L'energia lliberada per la fissió es molt gran. La fissió d'un Kg d'urani 235 llibera 18'7 milions de kilowatts hora en forma de calor.

L'energia lliberada per un combustible fòssil com el carboni es uns 1,6 kilowatts hora por quilogram de carbó, o uns 10 electrovolts (eV) por àtom de carboni.

En el reactor es produeixen 3000MW, dels quals es transformen en energia elèctrica tan sols 1000MW (un 33'3% aproximadament)

Part 3:

· L'alternador:

Maquina que converteix l'energia mecànica en elèctrica, s'anomena generador, alternador o dinamo.

Surt corrent alterna, un cop elevada de tensió als transformadors, és conduïda per la xarxa al centre de distribució i consum.

Si un conductor es mou a través d'un campo magnètic, o si està situat en las proximitats d'un circuit de conducció fix, cuya intensitat pot variar, se estableix o se indueix una corrent en el conductor. La màquina dinamoelèctrica mes senzilla es la dinamo de disc desenvolupada per Faraday, que consisteix en un disc de coure que es munta de tal forma que la part del disc que esta colocada entre el centre y el bord quedi situada entre els pols de un imant de ferradura. Quan el disc gira, s'indueix un corrent entre el centra del disc i el bord degut a l'acció del camp de l'imant.

Els alternadors accionats por turbines d'alta velocitat, son a màquines de dos pols. La freqüència del corrent que subministra un generador de corrent alterna es igual a la mitad del producte del número de pols y el número de revolucions per segon de la armadura.

A vegades, es preferible generar un voltatge tan alto com sigui possible. Les armadures rotatòries no son pràctiques en aquest tipus d'aplicacions, degut a que poden produirse chispes entre les escobilles i els anells colectors, i poden produirse danys mecànics que podrien causar cortocircuits. Els alternadors es construeixen amb una armadura fixa en la que giran els un rotor compost d'un nombre d'imants de camp.

Energia nuclear

· Opinió personal sobre la visita:

La visita a la central nuclear a servit per adquirir coneixements nous. Per la meva part no m'ha agradat, ja que no tractat ningú dels temes que m'interessen. Excepte el de la contaminació ambiental.(referent a les centrals)

Informació d'interès:

Rendiment de les central nuclears.

Amb 20 grams d'urani es poden produir la mateixa energia que amb 1800000 grams (o 1800 Kg) de carbó, i por consegüent es poden calentar la mateixa quantitat d'aigua que mourà les turbines, però amb meny combustible.

També se ha de tenir en compte que la central nuclear tiene un muy elevado rendimiento del 33%, por encima de la central térmica tradicional.

Comparaciones de las diferentes centrales en España

Vandellós II

La Central Nuclear de Vandellós II esta situada a la vora de la mar Mediterrània a uns 45km. de Tarragona, en el terme municipal de Vandellòs. Consta d'un sistema nuclear de producció de vapor format per un reactor d'aigua “ligera” a pressió (PWR) subministrada por Westinghouse.

CARACTERÍSTICAS:

PROPIEDAD ENDESA ..........72 %

IBERDROLA .. 28 %

TIPO PWR

POTENCIA ELÉCTRICA 1.009 MW

REFRIGERACIÓN CIRCUITO ABIERTO (MAR)

AUTORIZACIÓN CONSTRUCCIÓN 29-12-80

AUTOR. PUESTA EN MARCHA (PEP) 17-08-87

ESTADO OPERATIVO Operació a Potencia.

R. generats 2.244

R. almacenats bidons 220 litres 1.419

Almaraz I y II

La Central Nuclear de Almaraz esta situada en el municipi de Almaraz (Cáceres), en la comarca de La Vera. Consta de dos unitats, cada una amb un reactor d'aigua “ligera” a pressió (PWR) subministrada por Westinghouse.

CARACTERÍSTICAS:

PROPIEDAD IBERDROLA ............. 53 %

UNIÓN FENOSA ...... 11 %

CÍA. SEVILLANA ..... 36 %

TIPO PWR

POTENCIA ELÉCTRICA 930 MW

REFRIGERACIÓN CIRCUITO ABIERTO

AUTORIZACIÓN CONSTRUCCIÓN 02-07-73 (I) y (II)

AUTOR. PUESTA EN MARCHA (PEP) 13-10-80 (I) / 15/06/83 (II)

ESTADO OPERATIVO

Residus Generats bidons 220 16.314

R. almacenats bidons 220 litres 12.469

José Cabrera

La Central Nuclear de José Cabrera esta situada en el terme municipal de Almonacid de Zorita (Guadalajara), junt al riu Tajo, entre les preses de Bolarque i Zorita, Consta d'un sistema nuclear de generació de vapor mitjançant un reactor d'aigua “ligera” a pressió (PWR) subministrada per l'empresa estadounidens Westinghouse.

CARACTERÍSTICAS:

PROPIEDAD UNIÓN FENOSA ............ 100 %

TIPO PWR

POTENCIA ELÉCTRICA 160 MW

REFRIGERACIÓN MIXTA

AUTORIZACIÓN CONSTRUCCIÓN 24-06-64

AUTOR. PUESTA EN MARCHA 11-10-68

ESTADO OPERATIVO Operació a Potencia.

Residus Generats bidons 220 15.728

R. almacenats bidons 220 litres 9.319

Cofrentes

La Central Nuclear de Cofrentes esta situada en el terme municipal de Cofrentes (València), en la cola de l'embassament de Embarcaderos, en la marge dreta del río Júcar. Consta de un sistema nuclear de producció de vapor formada por un reactor de aigua “ligera” en ebullició (BWR) subministrada por General Electric Co.

CARACTERÍSTICAS:

PROPIEDAD IBERDROLA .............. 100 %

TIPO BWR

POTENCIA ELÉCTRICA 994 MW

REFRIGERACIÓN CIRCUITO CERRADO

AUTORIZACIÓN CONSTRUCCIÓN 09-09-75

AUTOR. PUESTA EN MARCHA (PEP) 23-07-84

ESTADO OPERATIVO Operació a Potencia.

Residus Generats bidons 220 18.178

R. almacenats bidons 220 litres 15.248

Trillo

La Central Nuclear de Trillo esta situada en el terme municipal de Trillo (Guadalajara), en la regió de l'Alqueria, en la marge dreta del riu Tajo. Consta d'un sistema nuclear de producció de vapor format por un reactor d'aigua “ligera” a pressió (PWR) subministrada por la empresa alemanya SIEMENS-KWU.

CARACTERÍSTICAS:

PROPIEDAD IBERDROLA............... 48 %

UNION-FENOSA........ 34,5 %

H. CANTÁBRICO....... 15,5 %

NUCLENOR ................. 2 %

TIPO PWR

POTENCIA ELÉCTRICA 1.066 MW

REFRIGERACIÓN CIRCUITO CERRADO

AUTORIZACIÓN CONSTRUCCIÓN 17-08-79

AUTOR. PUESTA EN MARCHA (PEP) 04-12-87

ESTADO OPERATIVO Operació a Potencia.

Residus Generats bidons 220 18.178

R. almacenats bidons 220 litres 15.248

Santa María de Garoña

La Central Nuclear esta situada en el terme municipal de Garoña y Santa María de Garoña en la Vall de Tobalina (Burgos), dins d'una península natural formada por un “meandro” del riu Ebre. Consta de un sistema nuclear de producció de vapor format por un reactor d'aigua ligera en ebullició (BWR) subministrada por General Electric Co..

CARACTERÍSTICAS.

PROPIEDAD IBERDROLA ...................... 50 %

ELÉCTRICA DE VIESGO...50 %

TIPO BWR (Boiling Water Reactor)

POTENCIA ELÉCTRICA 460 MW

REFRIGERACIÓN CIRCUITO ABIERTO AUTORIZACIÓN CONSTRUCCIÓN 02-05-66

AUTOR. PUESTA EN MARCHA (PEP) 30-10-70

ESTADO OPERATIVO Operació a Potencia.

Residus Generats bidons 220 13.090

R. almacenats bidons 220 litres 6.972

Ascó I y II

La Central Nuclear d'Ascó esta situada en el municipi de Ascó (Tarragona), en la marge dreta del riu Ebre. Consta de dos unitats, cadascuna amb un reactor d'aigua ligera a pressió (PWR) subministrada por Westinghouse.

CARACTERÍSTICAS:

PROPIEDAD UNIDAD I FECSA ............ 60 %

ENDESA ......... 40 %

PROPIEDAD UNIDAD II FECSA ............ 45 %

ENDESA ......... 40 %

IBERDROLA ...15 %

TIPO PWR

POTENCIA ELÉCTRICA 940 MW (1) 966 MW (II)

REFRIGERACIÓN CIRCUITO ABIERTO TORRES AUTORIZACIÓN CONSTRUCCIÓN 6-05-74 (I) 07-03-75 (II)

AUTOR. PUESTA EN MARCHA (PEP) 22-07-82 (I) 22-04-85 (II)

ESTADO OPERATIVO

Residus Generats bidons 220 15.457

R. almacenats bidons 220 litres 4.870

Tarragona

Vídeos relacionados


Central

Población

Tipo

Río

Potencia (kW)

Potencia por grupo (kW)

Año puesta servicio

Sociedad

Notas

Ascó I (Nuclear)

Ascó

Termoeléc.

 

947000

947000

1983

CENTRAL NUCLEAR DE ASCO

Uranio enriquecido

Ascó II (Nuclear)

Ascó

Termoeléc.

 

930000

930000

1985

CENTRAL NUCLEAR DE ASCO

Uranio enriquecido

Flix

Flix

Hidroeléc.

Ebro

42500

10625 / 10625 / 10625 / 10625

1948 / 1948 / 1948 / 1948

FECSA

 

Ribarroja

Ribarroja

Hidroeléc.

Ebro

262800

65700 / 65700 / 65700 / 65700

1967 / 1967 / 1967 / 1969

ENHER