Vaše okružje

Nuklearne elektrane uskoro kao zeleni energent

Sinonim nuklearne elektrane nas podsjeća na katastrofu u Cernobylu, dal su prihvatljiv kao zeleni energent ili ne, mnogi vode prepirke oko toga. Sad su na pragu da postanu zeleni, jer je tim stručnjaka iz Amerike na pragu 55 godišnjeg problema 2/3 nuklearnih elektrana u Americi.

Nuklearne elektrane
Nuklearne elektrane

Spriječavanje degradacije u nuklearnim elektranama

Sada kada je to shvaćeno, istraživači su na putu da spriječe ovu vrstu degradacije u nuklearnim elektranama.

Sadržaj se nastavlja ispod oglasa

Rješenja za 55 godina star problem u reaktorima s kipućom vodom – koji predstavljaju trećinu nuklearnih reaktora u Sjedinjenim Državama – sada su na putu kada je problem oponašan ionskim zrakama.

Korozija u sjeni” utječe na gorivne šipke i kanale goriva od legure cirkonija (Zircaloy), stvarajući slike obližnjih dijelova na njihovoj površini. Oštećenje je deblji sloj cirkonijevog oksida – poput hrđe na čeliku – gotovo kao da je sjena susjednog dijela bila utisnuta na cirkaloju. Može stvoriti rupe u omotu od cirkaloja oko gorivih šipki, što zahtijeva ranu zamjenu.

“Također može iskriviti kanale između gorivnih sklopova, potencijalno spriječiti kontrolne lopatice koje reguliraju snagu reaktora”, rekao je Gary Was, profesor emeritus nuklearnog inženjerstva i radioloških znanosti i stariji autor nove studije u časopisu Journal of Nuclear Materials.

Princip rada nuklearne elektrane
Princip rada nuklearne elektrane

Iako zbog korozije u sjeni nije došlo do topljenja, to povećava cijenu nuklearne energije jer operateri moraju zatvarati reaktore i bacati gorivo.

Sadržaj se nastavlja nakon oglasa

“Prednosti duljeg vijeka trajanja goriva i smanjenog rizika od kvara goriva uključuju nižu cijenu goriva, manje prekida rada, manju izloženost zračenju za radnike i niže troškove održavanja – a sve to smanjuje troškove rada reaktora”, rekao je Was. “Prekidi, uključujući vrijeme zastoja za punjenje gorivom, koštaju oko milijun dolara po danu.”

Istraživački reaktori mogu pokazati koroziju u sjeni, ali ova metoda je skupa i dugotrajna za proučavanje problema i njegovih rješenja. Niti se korozija u sjeni ne bi mogla ponoviti bez zračenja, samo korištenjem zagrijane komore napunjene vodom.

“Do sada se korozija u sjeni nikada nije reproducirala u laboratorijskim pokusima u autoklavu jer je bio potreban istovremeni učinak zračenja. Ono što je eksperiment Sveučilišta Michigan pokazao je simulacija stvarne situacije u postrojenju”, rekao je Raul Rebak, inženjer korozije u GE Researchu u Schenectadyju u New Yorku, koji nije bio uključen u istraživanje. GE je vodeći svjetski proizvođač reaktora s kipućom vodom.

Ionske zrake mogu testirati nuklearne materijale otprilike tisuću puta brže – i po tisućinki cijeni – u usporedbi s istraživačkim reaktorima. Ionske zrake proizvode intenzivnije zračenje, ubrzavajući starenje nuklearnih materijala. Međutim, većina laboratorija ionskih zraka ne može reproducirati sve uvjete potrebne za koroziju u sjeni.

Reaktor
Reaktor

Posebna visokotemperaturna i visokotlačna vodena ćelija koja rekreira okruženje jezgre reaktora u Laboratoriju ionskih zraka u Michiganu razvijena je kako bi omogućila ovo postignuće. Zovu je korozivna ćelija.

“Ovo je vrlo jedinstvena postavka”, rekao je Peng Wang, pomoćni znanstvenik u nuklearnom inženjerstvu i radiološkim znanostima, vodeći istraživač i prvi autor rada. “Mi smo prvi koji je uspješno reproducirao koroziju u sjeni izvan reaktora.”

Kontakt između gorivih šipki od cirkaloija i legure nikla noseće strukture stvara napon koji pokreće reakciju korozije. Ali za završetak kruga potrebno je zračenje za cijepanje molekula vode, stvarajući reaktivnije entitete kao što je vodikov peroksid. Oni nastaju na površini legure nikla, a zatim difundiraju na površinu cirkaloja, ubrzavajući njegovu koroziju.

Wang je to demonstrirao s ravnim uzorkom legure nikla koji je išao paralelno s uzorkom cirkaloja u korozijskoj ćeliji—i sa zakrivljenim uzorkom koji je varirao u svojoj udaljenosti od cirkaloja. Zakrivljeni uzorak pokazao je da je cirkaloj jače oksidiran gdje je bliži leguri nikla, pri čemu se razina oksidacije smanjuje s udaljenosti.

Cernobyl trailer

“Ovaj rezultat naglašava svestranost i visok stupanj kontrole koji akceleratori i ioni nude za stvaranje eksperimenata s vrlo dobro kontroliranim uvjetima koji oponašaju okruženje reaktora”, rekao je Was. “Možete proučavati probleme do točke u kojoj razumijete procese, a zatim razvijate rješenja.

Wang i Was su surađivali s Framatomeom, tvrtkom za nuklearnu opremu sa sjedištem u Courbevoiu u Francuskoj, na rješenjima za koroziju u sjeni, čije se objavljivanje očekuje sljedeće godine. Karsten Nowotka, voditelj grupe u inženjerstvu gorivnih materijala u Framatomeu, pridonio je ovoj studiji, a Framatome je financirao rad.

Kako su Rusi kaznili Google i Meta možete pročitati >>>OVDJE<<<

Johnny

Urednik i autor tekstova za balkantechsector.com Poznanik mrežnih komunikacija, tv sistema, mobilnih i PC uređaja te stručnjak za video nadzor i sigurnosne sisteme. Zajedno s vlasnikom balkan techa želimo pokrenuti regionalni web servis koji ima namjeru dati vam informacije o svemu tehnološkom što vas okružuje.

Povezani članci

Odgovori

Vaša adresa e-pošte neće biti objavljena. Obavezna polja su označena sa *

Back to top button