Bydd ynni niwclear yn achub y byd gan Alfredo García

Cover : Bydd ynni niwclear yn achub y byd gan Alfredo García

Chwalu mythau am ynni niwclear gan Alfredo García @OperadorNuclear

Mae'n llyfr clir a didactig iawn lle mae Alfredo García yn dangos y sylfeini gwyddoniaeth a pheirianneg y tu ôl i orsafoedd ynni niwclear ac ynni niwclear.

Drwy gydol y llyfr byddwn yn dysgu sut mae ymbelydredd yn gweithio, y mathau o ymbelydredd, rhannau a gweithrediad gorsaf ynni niwclear a'r mesurau diogelwch a phrotocolau i'w dilyn.

Yn ogystal, bydd yn esbonio’r hyfforddiant angenrheidiol i fod yn weithredwr niwclear a bydd yn dadansoddi’r tair damwain niwclear fawr sydd wedi digwydd, gan ddadansoddi’r achosion, y ffugiau yr adroddwyd amdanynt ac a allent ddigwydd eto heddiw.

Mae'r llyfr yn bet gan yr awdur ar gyfer ynni niwclear fel ynni glân i'w ddefnyddio fel sylfaen ac mewn cytgord â ffynonellau eraill o gynhyrchu adnewyddadwy.

Yr uned ymbelydredd yw'r becquerel i anrhydeddu'r ffisegydd Ffrengig Henri Becquerel, darganfyddwr ymbelydredd. Mae un becquerel (1 Bq) yn hafal i 1 disintegration atomig yr eiliad.

Y difrod i gorff dynol yw'r dos o ymbelydredd ïoneiddio. mae'r un dos yn achosi difrod gwahanol yn dibynnu ar y math o ymbelydredd. Mae dos ymbelydredd yn cael ei fesur mewn sievert (Sv) sy'n uned fawr iawn, a dyna pam mae millisieverts a microsieverts yn cael eu defnyddio'n eang.

mathau o ymbelydredd

  • Pelydriad beta: Electronau neu positronau trwy ddadelfennu protonau a niwtronau
  • Pelydriad niwtron: niwtronau rhydd
  • Pelydrau gama a phelydrau-X: Tonnau electromagnetig (ffotonau) yn egnïol iawn
  • Pelydriad alffa: Niwclei o atomau heliwm gyda 2 niwtron a 2 broton.

Gorchmynion o Faint

Dyma rai gwerthoedd sy’n cael eu trafod yn y llyfr ac a fydd yn ein helpu i gael trefn maint pan fyddwn yn sôn am ymbelydredd ac ymbelydredd.

  • Mae pelydr-X o'r llaw yn cynhyrchu dos ymbelydrol o 0,0001 mSv
  • Ymbelydredd a dderbyniwyd gan y boblogaeth gan darddiad naturiol, 2,4 mSv flwyddyn. Dyma'r cefndir ymbelydrol naturiol.
  • Mae mwy o achosion o ganser yn cael eu canfod o 100 mSv y flwyddyn
  • Mae pelydrau cosmig o'r gofod yn ddogn sylweddol o ymbelydredd ïoneiddio. y dos cyfartalog yw 0,39 mSv y flwyddyn
  • Pelydriad ïoneiddio naturiol pwysig yw nwy radon (Rn-222) yn Sbaen, amcangyfrifir dos o rhwng 1,15 a 40 mSv y flwyddyn yn dibynnu ar yr ardal lle rydym yn byw.
  • Mae bwydo yn rhoi 0,29 mSv/flwyddyn ar gyfartaledd, ac felly mae potasiwm-40 yn rhoi 0,17. Mae gan fwyd môr grynodiad uchel o ymbelydredd a bananas.
  • Y dos cyfartalog ar gyfer pob person mewn gwlad lefel I UNSCEAR yw 1,28 mSv y flwyddyn gyda phelydr-X a meddygaeth niwclear.

Sefydliadau ac acronymau

Sefydliadau ac acronymau sy'n cyfeirio at ynni niwclear a thechnoleg niwclear

  • ANNHEG: Pwyllgor Gwyddonol y Cenhedloedd Unedig ar Effeithiau Hiliaeth Atomig :
  • CSN (Cyngor Diogelwch Niwclear): Dyma'r corff rheoleiddio ar gyfer gweithfeydd pŵer niwclear ac ymbelydrol a chyfleusterau yn Sbaen.
  • IAEA (Asiantaeth Ynni Atomig Ryngwladol)
  • NRC (Comisiwn Rheoleiddio Niwclear) yn America
  • OSART (Tîm Adolygu Diogelwch Gweithredol)
  • WNA (Cymdeithas Niwclear y Byd)
  • WANO (Cymdeithas Gweithredwyr Niwclear y Byd)
  • INPO (Sefydliad Gweithredwr Ynni Niwclear)
  • RNA (Yswiriwr Risg Niwclear) Mae gweithfeydd pŵer niwclear wedi'u hyswirio.
  • AGNES (Graddfa Ryngwladol Digwyddiadau Niwclear): mae'n mynd o 0 i 7. Mae'r tair lefel gyntaf o 1 i 3 yn ddigwyddiadau ac o 4 i 7 damwain.
  • ENRESA
  • Cynllun Cyffredinol Gwastraff Ymbelydrol
  • GIF (Fforwm Rhyngwladol y Genhedlaeth IV)

gweithfeydd ynni niwclear

Y math mwyaf cyffredin o adweithydd niwclear yw'r PWR, dŵr dan bwysedd. Mae ganddo 3 cylched dŵr hydrolig. Y cynradd i oeri'r gwres a gynhyrchir gan yr adweithydd, yr uwchradd i oeri'r cynradd a chael y stêm i symud tyrbin a'r trydyddol sy'n oeri'r uwchradd â dŵr afon neu ddŵr môr.

Mae'r cylched cynradd yn ymbelydrol, ond mae wedi'i selio, nid yw'n cymysgu â'r uwchradd. Mae tanwydd yr adweithydd yn rhai rhodenni, 264 yn adweithyddion PWR Westinghouse yn mesur 20 × 20 centimetr a 4 m o uchder. Maent yn gweithio gyda 152 atmosffer o bwysau a dŵr hylifol ar 300ºC

Mae'r trydyddol yn cyfnewid dŵr â'r amgylchedd. Nid oes unrhyw ymbelydredd, ond mae'n cynyddu tymheredd y dŵr. Mae terfyn cynnydd cyfartalog dyddiol o 3ºC rhwng y fewnfa ddŵr i'r planhigyn ac allfa'r un dŵr hwnnw.

Tyrau oeri yw'r tyrau mawr a welwch

bwr

Yr ail fath mwyaf niferus o adweithydd yw adweithyddion dŵr berwedig BWR. Mae'r stêm yn cael ei gynhyrchu yn yr un adweithydd ac yn cael ei gludo'n uniongyrchol i'r tyrbin, i gyd o fewn y gylched gynradd. Mae'n welliant ar y lefel perfformiad, ond mae'r holl beiriannau o fewn y parth ymbelydrol.

Ni all gorsaf ynni niwclear ffrwydro fel bom atomig. Oherwydd bod tanwydd pwerdy yn cael ei gyfoethogi â 2 - 5% wraniwm-235 tra bod adwaith cadwynol i gael ei gynhyrchu fel mewn bom atomig, mae angen cyfoethogi mwy na 90% o'r màs critigol

Mewn PWR mae'r adwaith cadwynol yn cael ei reoli gyda'r rhodenni rheoli a'r asid borig yn hydoddi yn y dŵr. Mae gan wiail allu amsugno niwtronau uchel Dim ond rhodenni rheoli sydd gan BWRs

tyrau oeri

Dyma'r elfennau eiconig mwyaf adnabyddus o orsafoedd ynni niwclear a gweithfeydd pŵer thermol. Dyma'r simneiau mawr, sydd wir yn oeri'r stêm, yn gyfnewidwyr gwres ac yn caniatáu i'r dŵr gael ei ddychwelyd i'w amgylchedd (afon, môr) o fewn yr ystod tymheredd a ganiateir o 3ºC.

Mae eu maint tua 150 m o uchder

Y pwll tanwydd ac ymbelydredd Cherenkov

Mae'n ffenomen ffisegol sy'n digwydd mewn elfennau tanwydd sy'n allyrru golau glas. Mae hyn oherwydd y gronynnau gwefredig a allyrrir gan y tanwydd a ddefnyddir, sy'n teithio'n gyflymach na golau mewn dŵr a gallwn weld golau glasaidd hardd.

Yma gallwch weld enghraifft.

cymwysiadau technoleg niwclear

Er nad yw wedi'i ddefnyddio eto yn y gofod, mae yna nifer o brosiectau ers degawdau i ddefnyddio generaduron fel y generadur thermodrydanol radioisotop RTG, sy'n defnyddio thermocyplau i drosi dadelfennu yn ynni trydanol gan fanteisio ar yr effaith thermodrydanol.

Ar y môr mae'n cael ei ddefnyddio i yrru llongau tanfor niwclear.

Fe'i defnyddir hefyd wrth ddyddio, gyda carbano-14

Ar lefel ddiwydiannol, mae scintigraffeg ddiwydiannol, sy'n dechneg reoli ar gyfer profion annistrywiol, radiograffeg niwtron ar gyfer gwerthuso rhannau, craciau, cyrydiad, ac ati. Defnyddir Cobalt-60 i sterileiddio cynhyrchion meddygol a fferyllol, pecynnu a chynhyrchion cosmetig a bwyd-amaeth.

Os oes gennych ddiddordeb mewn Technoleg Niwclear, cymerwch olwg hefyd ar y cenhedlaeth

Ar lefel y defnyddiwr, mae'n bresennol mewn synwyryddion mwg, rhai oriawr tywynnu yn y tywyllwch, paent fflwroleuol, ac ati. Mae'r hyn sy'n disgleirio fel arfer yn defnyddio tritiwm sy'n ymbelydrol.

Mae meddygaeth niwclear yn cynnwys radiograffau neu ddelweddau radiolegol, radiofferyllol, tomograffeg allyriadau positron (PET), asesiad radioimwno, a therapi ymbelydredd.

Damweiniau

Y tri mwyaf adnabyddus yw

Ynys Tair Milltir (TMI)

Gwaith pŵer niwclear yn Pennsylvania UDA Methodd y gylched eilaidd a methodd y pympiau dŵr i ddod â dŵr i'r generaduron stêm. Felly cynyddodd y pwysau sylfaenol yn fawr. Cynhyrchwyd llawer o hydrogen, ond yn ffodus ni ffrwydrodd. Roedd 4% o'r craidd 62 tunnell o ddeunydd yn toddi, ond roedd popeth wedi'i gyfyngu yn y llong. felly nid oedd unrhyw halogiad ymbelydrol.

Chernobyl

Y mwyaf adnabyddus, gyda'i gyfres ei hun ar Netflix. Yn y llyfr mae pennod gyfan yn dadansoddi'r gyfres a phopeth a ddywedwyd yn gywir neu'n anghywir am y ddamwain. Darlleniad da os ydych chi wedi'i weld neu'n mynd i'w weld.

Digwyddodd damwain Chernobyl gyda math arall o adweithydd RBMK Reaktor Bolshoy Moshchnosti Kanalnyy sianel-math o adweithydd pŵer uchel. Maen nhw'n arbennig o bwysig wrth i'r tymheredd gynyddu bod pŵer yr adweithydd yn cynyddu, gan ei gwneud hi'n anodd iawn ei reoli os bydd damwain, yn wahanol i adweithyddion PWR, sy'n lleihau'r pŵer ar dymheredd uwch.

Ffug gyffredin yw y bydd Chernobyl yn anaddas i fyw ynddo am filoedd o flynyddoedd, ond nid yw hyn yn wir, mewn gwirionedd, mae teithiau tywys o amgylch yr ardal eisoes yn cael eu cynnal gyda'r mesurau diogelwch cyfatebol.

Fukushima

Ar Fawrth 11, 2011, ar ôl daeargryn maint 9 oddi ar arfordir Japan, difrododd tswnami orsaf bŵer Fukushima Daiichi. Collodd ei generaduron disel a bu ffrwydradau hydrogen a ryddhaodd ddeunyddiau ymbelydrol i'r amgylchedd.

Ni fu unrhyw farwolaethau o ymbelydredd. Cafodd 100.000 o bobl eu gwacáu ac yn ôl astudiaeth IZA, achosodd yr oerfel yn y rhai oedd wedi'u dadleoli 1280 yn fwy o farwolaethau na phe na bai neb wedi'u dadleoli.

Gwastraff

Wrth sôn am ynni niwclear mae dau ofn mawr. Mae rhai yn ofni damwain ac un arall yw ofn beth i'w wneud â'r gwastraff.

Mathau o wastraff ymbelydrol

RBBA: Gwastraff actifedd isel iawn, yn dod o ddatgymalu gorsafoedd ynni niwclear a bydd yn peidio â bod yn ymbelydrol ymhen 5 mlynedd

RBMA: Gwastraff gweithgaredd isel a chanolig: dillad gwaith, offer, offer meddygol, a deunyddiau o ddiwydiannau eraill ydyw. Mae ganddo hanner oes o 30 mlynedd.

RAA: Gwastraff gweithgaredd uchel. Maent yn danwydd ail-law o orsafoedd ynni niwclear. Gyda hanner oes o fwy na 30 mlynedd, weithiau filoedd o flynyddoedd.

Gestión de gweddillion

Mae dwy strategaeth, cylch caeedig lle mae’r tanwydd yn cael ei ailgylchu’n rhannol a chylch agored lle mae’r tanwydd yn cael ei ystyried yn wastraff ac yn cael ei reoli mewn gwahanol ffyrdd.

  • ATI: siopau dros dro unigol. Maent yn seiliedig ar gynwysyddion i storio sych. Nid mynwentydd niwclear ydyn nhw, maen nhw'n gweithio rhwng 60 a 100 mlynedd.
  • Warws dros dro canolog ATC. Ei ddiben yw cadw tanwydd niwclear yn ddiogel nes dod o hyd i ateb pendant. Naill ai ei ailgylchu neu ei anfon at APG
  • Ystorfa ddaearegol ddwfn, hirdymor AGP. Ceisiwch osgoi gadael cenedlaethau'r dyfodol yn gyfrifol am reoli gwastraff. Unwaith y bydd APG wedi'i selio nid oes angen cynnal a chadw na goruchwyliaeth arno mwyach.

ailgylchu tanwydd niwclear

Mae yna dechnolegau i ailgylchu ac ailddefnyddio tanwydd, er nad ydynt eto'n effeithlon iawn, yn y generaduron 4ydd cenhedlaeth bydd bron yr holl danwydd yn cael ei ddefnyddio, rhagdybir bod hyd at 97% yn lle'r 5% presennol.

Cyn belled â bod y tanwydd MOX o ocsid cymysg o wraniwm a phlwtoniwm. Mae wedi'i wneud o blwtoniwm wedi'i ailgylchu o weddillion tanwydd. Mae hefyd yn gwasanaethu i ailgylchu'r plwtoniwm o'r bomiau atomig.

REMIX, mae'r tanwydd hwn yn cael ei gynhyrchu o gymysgedd o wraniwm wedi'i ailgylchu a phlwtoniwm o danwydd wedi'i ailgylchu. Gellir ei ailgylchu ar dâl o 100% mewn adweithyddion VVER-1000 cyfredol hyd at 5 gwaith.

Ynni niwclear yn Sbaen

Mae pennod benodol i niwclear yn Sbaen a holl wleidyddiaeth y wlad. Ond dydw i ddim yn mynd i gasglu dim byd. Dylai pwy bynnag sydd eisiau gwybod mwy ei ddarllen ac ymchwilio i'r moratoriwm niwclear.

Ynni niwclear ledled y byd

Mae 10% o drydan y byd yn cael ei gynhyrchu gan 442 o adweithyddion niwclear. Yn 2018, cynhyrchwyd 2563TWh

Y gwledydd sy'n betio fwyaf ar ynni niwclear gyda chreu planhigion yn y dyfodol yw Tsieina, India, Rwsia, yr Unol Daleithiau, Saudi Arabia, Japan, De Affrica, a Thwrci, yn ogystal â Gwlad Pwyl a'r Deyrnas Unedig.

Mae'r WNA wedi cynnig y rhaglen Harmony, i gynhyrchu o leiaf 25% o drydan y byd gydag ynni niwclear erbyn 2050

Nid yw'r gweithfeydd pŵer niwclear 40 oed wedi gorffen eu hoes. Yr amser hwnnw yw ei oes dylunio, hynny yw, yr hyn sydd ganddo i bara, ond ei fywyd defnyddiol yw'r hyn y gall ei wrthsefyll mewn amodau da, a gellir adnewyddu offer a thechnolegau, sydd ynghyd â'r cynnal a chadw cywirol y ataliolMaen nhw'n gwneud iddyn nhw bara'n hirach o lawer.

Cyflenwad Wraniwm

Mae wraniwm mor gyffredin â thun neu sinc, fe'i darganfyddir wedi hydoddi mewn creigiau (gwenithfaen fel arfer), mewn pridd, ac mewn dŵr môr.

Y gwledydd sydd â'r adnoddau mwyaf hysbys yw Awstralia (39%), Kazakhstan (14%), Canada (8%), Rwsia (8%) ac yna gwledydd fel Namibia, De Affrica, Tsieina, Niger neu Brasil.

Mae angen 450 tunnell y flwyddyn ar 400 o adweithyddion y byd sydd â chapasiti o 65.000GwE.

Yn ogystal â ffosffad a dyddodion pridd prin, mae'r opsiwn o echdynnu wraniwm o ddŵr môr yn cael ei astudio. lle amcangyfrifir bod 4000 miliwn o dunelli o wraniwm toddedig. Digon i bweru mil o orsafoedd ynni niwclear 100.000 o flynyddoedd

Thorium

Ym 1828 darganfu Jöns Jakob Berzelius elfen newydd, Thorium, a enwyd ar ôl Thor, duw taranau Llychlynnaidd. Ym 1898 darganfu Gerhard Schmidt a Marie Curie yn annibynnol fod Thorium yn ymbelydrol.

Mae Th-232 yn dadfeilio'n araf iawn, ei hanner oes yw 14.000 biliwn o flynyddoedd. Ychydig iawn o ymbelydrol ydyw. Mae gan Tori ocsid (ThO2) neu torianite un o'r pwyntiau toddi uchaf o'r holl ocsidau 3350ºC, fe'i defnyddir mewn bylbiau golau, llusernau nwy, electrodau weldio, cerameg, ac ati.

Mae gan India symiau mawr o Thorium.

Ond nid yw'n ymholltol, nid yw'n torri pan fydd niwtron yn gwrthdaro ag ef. Felly ni allwch ddefnyddio adweithydd niwclear yn uniongyrchol, ond trwy amsugno'r niwtron mae'n trosglwyddo i U-233 sy'n ymholltadwy.

Manteision Thorium yw bod mwy, nid oes angen ei gyfoethogi ac mae'n cynhyrchu llai o wastraff. Ond mae'n ddrud gwneud y tanwydd

Adweithyddion Modiwlar Bach SMR

Yr SMR (Adweithydd modiwlaidd bach) yw'r rhai sydd wedi'u defnyddio mewn llongau tanfor, maen nhw'n haws eu cynhyrchu mewn cyfres, i'w cludo, ac ati. Maent yn ymgorffori'r holl systemau i weithredu'n annibynnol.

Maent yn cael eu datblygu gan NuScale Power yn yr Unol Daleithiau. Maent yn mesur 23m x 4,5m mewn diamedr ac yn rhoi 50Mwe o bŵer.

Yn yr Ariannin, mae'r CAREM (Central Argentina de Elementos Modulares) yn cael eu datblygu

Yn Rwsia, defnyddir y KLT-40S, yn Ewrop yr IRIS ac yn Tsieina adweithydd gwely pelenni, wedi'i gymedroli gan graffit. Mae Japan yn gweithio ar adweithydd HTRP-PM 200Mwe.

adweithyddion newydd

Mae 6 thechnoleg newydd, bron pob un â chylch tanwydd caeedig, yn amcangyfrif y bydd 97% o'r tanwydd yn cael ei ddefnyddio o gymharu â'r 5% presennol

Mae pedwar o'r cynlluniau yn defnyddio niwtronau cyflym.

Ar gyfer rheweiddio maen nhw'n defnyddio dŵr arferol, 2 oer gyda heliwm, ogre gyda sodiwm, un arall gyda fflworin ac un arall gyda phlwm.

Arwain LFR Adweithydd Cyflym Oeri

Mae hydrogen yn fector ynni a ddefnyddir i storio ynni.

Adweithydd halen tawdd MSR, lle mae wraniwm yn cael ei hydoddi fel halen yn yr oerydd.

Y mwyaf hyfyw ar hyn o bryd yw'r adweithydd cyflym wedi'i oeri â sodiwm SFR. yn defnyddio wraniwm disbyddedig fel sylfaen tanwydd.

Achos penodol o SFR yw'r adweithydd tonnau teithiol TWR a ddatblygwyd gan TerraPower, a sefydlwyd gan Bill Gates.

Ymasiad niwclear

clawr llyfr, ynni niwclear

Bydd yn defnyddio hydrogen, sy'n ddihysbydd ac yn rhad iawn. Bydd yn cynhyrchu bron dim gwastraff. yn cynhyrchu mwy o bŵer fesul swm o danwydd nag ymholltiad

Y prosiect mwyaf addawol yw ITER, adweithydd ymasiad niwclear arbrofol yn Ffrainc. Ei nod cyntaf yw cael plasma yn 2025, y tokamak o ITER, mae'n 19 metr o led ac 11 metr o uchder ac yn pwyso tua 5000 tunnell. Ei nod yw cynhyrchu 500MW o bŵer gwresogi o 50MW. Gydag oedi gweithgynhyrchu ac adeiladu ar hyn o bryd mae disgwyl iddo ddod ar-lein yn 2040

Sail yr ymasiad yw ein bod yn darparu llawer o egni fel bod 8 atom hydrogen yn asio, yn ffurfio heliwm ac yn rhyddhau llawer o egni ar ffurf golau a gwres a gronynnau.

Mae ymasiad yn cael ei rwystro gan rymoedd electrostatig gwrthyrrol y niwclysau. Mae cael yr atomau i ffiwsio yn anodd iawn.

Y dechnoleg ymasiad niwclear mwyaf tebygol o'i chyflawni, gyda'r dechnoleg gyfredol, yw'r ymasiad rhwng dewteriwm a thritiwm, dau isotop hydrogen.

Gallwn gyrraedd y tymheredd angenrheidiol ar gyfer ymasiad, y rhan anodd yw cyfyngu'r gronynnau. 2 dechnoleg yn cael eu gweithio ar.

Cyfyngiad magnetig MFC, mae plasma wedi'i gyfyngu mewn maes magnetig ar bwysedd isel iawn a'i gynhesu i dymheredd toddi. Y ffordd orau yw gydag adweithyddion toroidal, adweithydd tokamak, ond ymchwilir i rai eraill mwy cymhleth hefyd serydd.

caethiwed anadweithiol. mae trawstiau laser yn canolbwyntio ar y tanwydd ac yn gwresogi haen allanol y deunydd. sy'n ffrwydro trwy gywasgu i mewn. Mae'r egni sy'n cael ei ryddhau yn gwresogi'r ymasiad cynhyrchu tanwydd. Mae'r amser sydd ei angen i'r adweithiau hyn ddigwydd wedi'i gyfyngu gan syrthni'r tanwydd.


Mae’r rhain i gyd yn nodiadau sydd wedi dal fy sylw ac yr wyf am eu cofio. Ond yn y llyfr mae llawer mwy o wybodaeth ac yn fwy na dim wedi'i esbonio'n llawer mwy manwl. Felly os ydych wedi bod â diddordeb, peidiwch ag oedi i'w ddarllen.

Dolenni i ymchwil a dysgu mwy am Ynni a Thechnoleg Niwclear

Os ydych chi'n berson aflonydd fel ni ac eisiau cydweithio i gynnal a chadw a gwella'r prosiect, gallwch chi wneud cyfraniad. Bydd yr holl arian yn mynd i brynu llyfrau a deunyddiau i arbrofi a gwneud tiwtorialau

Gadael sylw