Tèrmiques Nuclears

Central tèrmica on la calor no s'obté per combustió sinó per fissió dels nuclis d'àtom d'Urani i Plutoni.

PARTS D'UNA CENTRAL

1. Edificis de contenció:

Conté el reactor i els llaços de fluid. També hi ha generador de vapor i bombes per aconseguir el canvi d’En a Et i Ec|t. L’aspecte exterior és el típic edifici de formigó armat.

2. Edifici de turbines

Conté els turboalternadors, els reescalfadors, els condensadors i el preescallfador.

3.Edifici de combustible

Magatzem i zona de procès tant de combustible "verge" com del ja utilitzat. Té les piscines d'acer i fromigó on es desa l'urani ja utilitzat.

4.Edifici de control

Conté tots els sistemes informàtics que emeten senyals dels sensors de tota la central i poden comandar qualsevol subsistema de la mateixa.

5. Edifici auxiliar

Conté subsistemes com tractaments de residus, filtratge, AC...

EL REACTOR

És el fonament de la central. Té 4 parts:

1. El vas: Recipient d'acer que conté les 2 coses que calen: el "combustible" (urani, urani enriquit, plutoni) i font de neutrons per començar la reacció en cadena. És el "nucli" del reactor.

2. El moderador redueix la velocitat dels neutrons per a assegurar millor l'impacte contra els nuclis d'U. El moderador pot ser aigua (oxigen i isòtops de Protí -₁¹H-), aigua pesant (l'oxígen i isòtops de deuteri -₁²H-), ) o grafit. L'aigua és molt bon moderador al reduïr la seva densitat si augmenta l'energia calorífica, cosa que en cas de sobreeescalfament fa que hi hagi menys xocs de  neutrons amb mol·lècules d'aigua. Això provoca que, al haver menys neutrons amb velocitats adecuades, les reaccions disminueixen i així la calor generada. 

3. Barres de control regulen el nombre de fissions per unitat de temps i per tant l'energia despresa. Aquestes barres són d'aliatges de Bor, Cadmi i Hafni, que tenen la peculiaritat de poder absorbir neutrons (que no xocaran ja contra els nuclis). Quan més introduïdes les barres, menys fissions. Tmbé s'utilitza com  control àcid bòric (encara que es corrusiu), o variant la quantitat de refrigerant al circuit primari.

4. Refrigerant evita el sobrescalfament i a més transporta la calor generada al nucli. Poden ser líquids (aigua, aigua pesant, sodi o potasi) o gasosos (CO_2, Hel·li, H i N).

TIPUS DE CENTRALS NUCLEARS

> Amb reactor d'aigua a pressió (PWR). 

L'aigua del circuit primari es manté pressuritzada perque no arribi al seu punt d'ebullició (p=16 MPa=150 atm).

• Combustible -> U_enriquit
• Refrigerant -> Aigua que arriba a 315 ºC
• Vapor del circuit secundari -> 275 ºC i 60 atm
• Moderador -> la mateixa aigua refrigerant
• És el més utilitzat (un 50%)

Nº de circuits -> 3 -> Primari, Secundari i de refrigeració

> Amb reactor d'aigua en ebullició (BWR). 

El vapor generat al reactor va directament a la turbina.

• Combustible -> U_enriquit
• Refrigerant -> Aigua
• Moderador -> la mateixa aigua refrigeran 
• Utilitzades en un 25%

Nº de circuits -> 2 -> Aigua vapor i Aigua refrigerant

De neutrons ràpids (FBR-fast breeder reactor)

• Combustible → U₂₃₅ [ó Pu₂₃₉ ( recobert d' U₂₃₈)]
• Refrigerant → Na líquid (a vegades PB o PB-Bi)
• Moderador → No en té.
• Tenen un alt rendiment η↑ però poc usats per ser molt recents.

La seguretat d'aquestes instal·lacions es tracta de manera molt seriosa, per evitar fuites i per a controlar els residus radiactius.

RESIDUS RADIACTIUS

Tractaments dels residus d'una central nuclear:

1. Residus gasosos: ventilació i filtratge amb retenció.
2. Residus líquids: els fangs es tracten com residus sòlids, i els líquids sense partícules sòlides es reincorporen al procés.
3. Residus sòlids de baixa i mitjana activitat (filtres, guants, roba, eines, fangs): es barregen amb formigó i es tanquen en bidons d'acer de doble paret.
4. Residus sòlids d'alta activitat (elements resultants de la fissió, és a dir, combustible no fissionat i líquids d'alta activitat): En picines de formigó dins contenidors d'acer blindats amb plom. Es porten a plantes de reelaboració on després de tractaments per aprofitar el combustible, segueixen el següent camí:

• Dipòsits subterranis de doble paret per refrigerar-lo.
• Polvorització i barreja amb vidre fos.
• Recipient d'acer inoxidable.
• Mines profundes.