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O reator nuclear CANDU recebeu seu nome porque este projeto de reator de água pesada foi desenvolvido no Canadá - representa o urânio de urânio de CANADA. O deutério é o elemento principal na água pesada, e o urânio é o combustível utilizado nesta classe de reator.
Reatores nucleares de água pesada CANDU em todo o mundo
Todos os 20 reatores nucleares do Canadá são do projeto CANDU. Outras nações com reatores CANDU incluem Argentina, China, Índia, Coréia do Sul, Paquistão e Romênia.
A Índia também possui 16 "derivados CANDU", ou reatores moderados de água pesada moderada. Os 48 reatores CANDU e os derivados CANDU compreendem quase 11% dos reatores em todo o mundo.
Estima-se que as usinas que usam o projeto CANDU gerem mais de 23 mil megawatts, cerca de 21% da eletricidade produzida pela energia nuclear. Um megawatt geralmente é suficiente para alimentar 750 casas de tamanho médio.
Como os Reatores CANDU diferem dos Reatores de Água Leve
Os reatores nucleares de água pesada e os reatores nucleares da água leve diferem em como eles criam e gerenciam a física complexa da fissão nuclear ou da divisão de átomos, o que produz a energia e calor para criar vapor para gerar geradores. Os reatores nucleares em uso na U. S. são todos projetos de água leve. Várias diferenças importantes distinguem entre reatores de água leve e o design moderado da água pesada CANDU, que inclui as seguintes características de design.
Núcleo: O núcleo de um reator CANDU é mantido em um tanque cilíndrico horizontal chamado calandria. Os canais de combustível correm de uma extremidade da calandria para a outra. Cada canal dentro da calandria tem dois tubos concêntricos. O tubo externo é o tubo da calandria e o interno é o tubo de pressão. O tubo interno contém o combustível e o refrigerante de água pesada pressurizado.
Este design permite o reabastecimento durante a operação.
Em contraste, o núcleo de um reator de água leve é vertical e contém conjuntos de combustível verticais que são feixes de tubos metálicos repletos de pastilhas de combustível. O núcleo do reator é mantido em um recipiente de contenção.
Combustível: Ao contrário de outros reatores nucleares projetados para usar combustível de urânio enriquecido e água leve como moderador, os reatores de água pesada CANDU usam o óxido de urânio natural não enriquecido como combustível e água pesada como moderador.
Moderador: O moderador é o material no núcleo do reator que retarda os nêutrons liberados pela fissão, por isso causam mais fissão e sustentam a reação em cadeia. O moderador em reatores de água leve é água comum, mas o reator de água pesada CANDU usa água pesada ou óxido de deutério, que possui uma fórmula química de D20.
Ao contrário da água comum com sua composição química familiar de H20, a água pesada inclui dois átomos de deutério.Ao contrário do hidrogênio comum que não tem neutron e um próton em sua forma mais comum, o deutério possui um nêutron no centro.
Líquido de refrigeração: O refrigerante circula através de um núcleo de reator nuclear para transferir o calor dele e evitar uma fusão que deteria a produção de energia. O moderador de água também funciona como refrigerante primário em reatores de água leve.
O reator CANDU usa refrigerante de água leve ou pesada.
Como um Reator CANDU funciona para produzir eletricidade
O refrigerante de água pesada é bombeado através dos tubos do núcleo do reator em um circuito fechado. Os tubos contêm feixes de combustível para captar o calor gerado a partir da fissão nuclear que ocorre no núcleo. O circuito de refrigerante de água pesada passa através de geradores de vapor onde o calor da água pesada ferva a água comum em vapor de alta pressão. A água pesada, agora refrigerante, é circulada de volta ao reator enquanto o ciclo de resfriamento em circuito fechado continua.
O vapor de alta pressão do gerador de vapor é canalizado fora do prédio de contenção do reator para alimentar turbinas convencionais. Essas turbinas geram geradores para produzir eletricidade que é então distribuída para a grade. O reator nuclear é separado do equipamento utilizado para produzir eletricidade.
O vapor que sai da turbina é condensado de volta à água e é bombeado de volta para o gerador de vapor.
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