آشنایی با عملکرد و ساختار نیروگاههای اتمی

راكتورهای اتمی را معمولا بر حسب خنك كننده، كند كننده، نوع و درجه غنای سوخت در آن طبقه بندی می كنند. معروفترین راكتورهای اتمی، راكتورهایی هستند كه از آب سبك به عنوان خنك كننده و كند كننده و اورانیوم غنی شده ( ۲ تا ۴ درصد اورانیوم ۲۳۵ ) به عنوان سوخت استفاده می كنند. اینها راكتورهایی هستند كه عموما تحت عنوان راكتورهای آب سبك LWR شناخته می شود. راكتورهای PWR، BWR، WWER از این دسته اند.نوع دیگر، راكتورهایی هستند كه از گاز به عنوان خنك كننده، گرافیت به عنوان كند كننده و اورانیوم طبیعی یا كم غنی شده به عنوان سوخت استفاده می كنند. این راكتورها به گاز – گرافیت معروفند. راكتورهای GCR، AGR، HTGR از این نوع می باشند.راكتور PHWR۴ راكتوری است كه از آب سنگین به عنوان كند كننده و خنك كننده و از اورانیوم طبیعی به عنوان سوخت استفاده می كند. نوع كانادایی این راكتور به CANDU موسوم بوده و از كارائی خوبی برخوردار می باشد. مابقی راكتورها مثل FBR راكتوری است كه از مخلوط اورانیوم پلوتونیوم به عنوان سوخت و سدیم مایع به عنوان خنك كننده استفاده كرده و فاقد كند كننده می باشد.( LWGR ) راكتوری است كه از آب سبك به عنوان خنك كننده و از گرافیت به عنوان كند كننده استفاده می كند و از فراوانی كمتری برخوردار می باشند. در حال حاضر، راكتورهای PWR و پس از آن به ترتیب BWR، WWER، PHWR فراوانترین راكتورهای قدرت در حال كار جهان می باشند.به لحاظ تاریخی اولین راكتور اتمی در آمریكا بوسیله شركت (ویستینگهاوس) و به منظور استفاده در زیر دریائیها ساخته شد. ساخت این راكتور پایه اصلی و استخوان بندی تكنولوژی فعلی نیروگاههای اتمی PWR را تشكیل داد. سپس شركت جنرال الكتریك موفق به ساخت راكتورهایی از نوع BWR گردید.اما اولین راكتوری كه اختصاصا جهت تولید برق طراحی شده، توسط شوروی و در ژوئن ۱۹۵۴ در ( ابنینسك ) نزدیك مسكو احداث گردید كه بیشتر جنبه نمایشی داشت.تولید الكتریسیته از راكتورهای اتمی در مقیاس صنعتی درسال ۱۹۵۶ در انگلستان آغاز گردید. تا سال ۱۹۶۵ روند ساخت نیروگاههای اتمی از رشد محدودی برخوردار بود اما طی دو دهه ۱۹۶۶ تا ۱۹۸۵ جهش زیادی در ساخت نیروگاههای اتمی بوجود آمده است. این جهش طی سالهای ۱۹۷۲ تا ۱۹۷۶ كه بطور متوسط هر سال ۳۰ نیروگاه شروع به ساخت می كردند بسیار زیاد و قابل توجه است. یك دلیل آن شوك نفتی اوایل دهه ۱۹۷۰ می باشد كه كشورهای مختلف را بر آن داشت تا جهت تامین انرژی مورد نیاز خود بطور زاید الوصفی به انرژی هسته ای روی آورند. پس از دوره جهت فوق یعنی از سال ۱۹۸۶ تا كنون روند ساخت نیروگاهها به شدت كاهش یافته بطوریكه بطور متوسط سالیانه ۴ راكتور اتمی شروع به ساخت می شوند.كشورهای مختلف در تولید برق هسته ای روند گوناگونی داشته اند. به عنوان مثال كشور انگلستان كه تا سال ۱۹۶۵ پیشرو در ساخت نیروگاه اتمی بود پس از آن تاریخ، ساخت نیروگاه اتمی در این كشور كاهش یافت، اما بر عكس در آمریكا به اوج خود رسید. كشور آمریكا كه تا اواخر دهه ۱۹۶۰ تنها ۱۷ نیروگاه اتمی داشت در طول دهه های ۱۹۷۰ و ۱۹۸۰ بیش از ۹۰ نیروگاه اتمی دیگر ساخت. این مسئله نشان دهنده افزایش شدید تقاضای انرژی در آمریكاست.هزینه تولید برق هسته ای در مقایسه با تولید برق از منابع دیگر انرژی در آمریكا كاملا قابل رقابت می باشد. هم اكنون فرانسه با داشتن سهم ۷۵ درصدی برق هسته ای از كل تولید برق خود در صدر كشورهای جهان قرار دارد. پس از آن به ترتیب ایتوانی ( ۷۳ درصد )، بلژیك ( ۵۷ درصد)، بلغارستان و اسلواكی ( ۴۷ درصد ) و سوئد ( ۴۸/۸ درصد )می باشند. آمریكا نیز حدود ۲۰ درصد از تولید برق خود را به برق هسته ای اختصاص داده است. گر چه ساخت نیروگاههای هسته ای و تولید برق هسته ای در جهان از رشد انفجاری اواخر دهه ۱۹۶۰ تا اواسط ۱۹۸۰ برخوردار نیست اما كشورهای مختلف همچنان درصدد تامین انرژی مورد نیاز خود از طریق انرژی هسته ای می باشند. طبق پیش بینی های به عمل آمده روند استفاده از برق هسته ای تا دهه های آینده همچنان روند صعودی خواهد داشت. در این زمینه، منطقه آسیا و اروپای شرقی به ترتیب مناطق اصلی جهان در ساخت نیروگاه هسته ای خواهند بود. در این راستا، ژاپن با ساخت نیروگاههای اتمی با ظرفیت بیش از ۲۵۰۰۰ مگاوات در صدر كشورها قرار دارد. پس از آن چین، كره جنوبی، قزاقستان، رومانی، هند و روسیه جای دارند.استفاده از انرژی هسته ای در كشورهای كانادا، آرژانتین، فرانسه، آلمان، آفریقای جنوبی، سوئیس و آمریكا تقریبا روند مثبتی را طی دو دهه آینده طی خواهد كرد.
برگرفته از پیك برق كرمان

منبع : پایگاه اطلاع رسانی وزارت نیرو