PHYS-C6360 Johdatus ydinenergiatekniikkaan (5op), kevät 2016

Samankaltaiset tiedostot
PHYS-C6360 Johdatus ydinenergiatekniikkaan (5op), kevät 2018

PHYS-C6360 Johdatus ydinenergiatekniikkaan (5op), kevät 2017

Ydinvoimala. Reaktorit Fukushima 2011

KATSAUS YDINVOIMALAITOSTEN RAKENTAMISEEN MAAILMALLA

YDINENERGIAN TILANNE MAAILMALLA

PHYS-C6360 Johdatus ydinenergiatekniikkaan (5op), kevät 2017

fissio (fuusio) Q turbiinin mekaaninen energia generaattori sähkö

Ydinvoima puhdasta ja turvallista energiaa

Rosatom laitostoimittajana

Ydinvoiman tulevaisuus meillä ja maailmalla

PHYS-C6360 Johdatus ydinenergiatekniikkaan (5op), kevät 2019

Sähkö on hyvinvointimme perusta

Olkiluoto 3 Ympäristöselvityksistä laitosvalintaan

PHYS-C6360 Johdatus ydinenergiatekniikkaan (5op), kevät 2016

Ydinvoima ja ydinaseet Markku Anttila Erikoistutkija, VTT

Ydinvoima tulevaisuutta vai menneisyyttä?

Ydinvoiman mahdollisuuksista maailman energiapulaan

FY 2: Energiantuotanto. Tapio Hansson

YDINVOIMALAITOS- TEKNIIKAN PERUSTEITA

Voimalaitoksen komponentit, höyrykierto ja hyötysuhde; polttoaineen käytön suunnittelu ja optimointi

Hanhikivi 1 -hanke. KIP Ympäristöpäivä Minttu Hietamäki, ydintekniikka-asiantuntija

Ydinvoimalaitoksen polttoaine

SAFIR2014 Strategiaseminaari

Taskutieto Taskutieto 2010 TVO 1

PHYS-C6360 Johdatus ydinenergiatekniikkaan (5op), kevät 2017

Olkiluoto, suomalaisen ydinvoimaosaamisen keskus

Taskutieto 2011 Taskutieto

Hyvä tietää ydinvoimasta

Teollisuuden Voima Oyj Hyvinvointia ydinsähköllä. OL4 Sähköä tulevaisuuden Suomelle

PHYS-C6360 Johdatus ydinenergiatekniikkaan (5op), kevät 2019

Pienet modulaariset ydinreaktorit

Virtaussimulaatioseminaari teollisuuden puheenvuorot: virtaussimulaatiot, merkitys ja kehitystarpeet

Pienen modulaarisen ydinreaktorin toiminta ja turvallisuus Case: NuScale

Uuden laitostyypin Super LWR keskeiset piirteet ja erityisominaisuudet

Rosatom luotettava kumppani kansainväliseen yhteistyöhön Pyhäjoki, Pohjois-Pohjanmaa 29. Tammikuuta 2014

RAOS Project Oy. Turvallisen ja ilmastoystävällisen ydinvoimalaitoksen toimittaja. Esityksen otsikko yhdellä tai kahdella rivillä

Hanhikivi 1 -hankkeen tilannekatsaus. Toni Hemminki TeollisuusSummit, Oulu

Pyhäjoen te ta: AES-2006-voimalaitos Minttu Hietamäki, ydintekniikka-asiantuntija

Fennovoima Oy Juha Miikkulainen, kehityspäällikkö

Ajankohtaiset asiat TEM:stä. Jorma Aurela ATS:n vuosikokous

Taskutieto Avainluvut vuodelta 2012

Hanhikivi 1 - tilannekatsaus

Taskutieto. Avainluvut vuodelta Teollisuuden Voima Oyj Hyvinvointia ydinsähköllä

YDINVOIMATEKNIIKAN NYKYTILANNE

Hanhikivi 1 -hanke. Pietari Brahen Rotaryklubi Raahe Jaana Kangas, aluetiedottaja Minttu Hietamäki, ydintekniikka-asiantuntija

Neljännen sukupolven reaktorit ja mallinnuksen haasteet

Ympäristövaikutusten arviointiselostuksen yhteenveto. Olkiluodon ydinvoimalaitoksen laajentaminen neljännellä laitosyksiköllä

SUOMEN SEURAAVIEN YDINVOIMALAITOSEHDOKKAIDEN TYYPPIVERTAILU TYPE COMPARISON OF FUTURE NUCLEAR POWER PLANT CANDIDATES IN FINLAND

Vinkkejä ydinenergia-alan hankkeisiin tähtääville yrityksille

PASSIIVISET TURVALLISUUSJÄRJESTELMÄT KOLMANNEN SUKUPOLVEN PAINEVESIREAKTORILAITOKSISSA

FY 8: Ydinvoimalat. Tapio Hansson

Ydintekniikan historiaa ja sovelluksia. Seppo Sipilä

muutos *) %-yks. % 2017*)

Taskutieto Taskutieto

Ydinsähköä Olkiluodosta

Tšernobylin ydinvoimalaonnettomuus

*) %-yks. % 2018*)

Sisällys. 1. Energiatehokkuudesta. 2. Energiatehokkuusindikaattorit kansantalouden makrotasolla

muutos *) %-yks. % 2016

PHYS-C6360 Johdatus ydinenergiatekniikkaan (5op), kevät 2019

Fennovoima Oy:n hakemus vuoden 2010 periaatepäätöksen täydentämiseksi Julkinen kuulemistilaisuus Pyhäjoen monitoimitalo

Jaakko Suorsa YDINVOIMA-ALALLE PYRKIVÄN YRITYKSEN JOHTAMISJÄRJESTELMÄÄN KOHDISTUVAT VIRANOMAISVAATIMUKSET

Rosatomin laitoksen turvallisuus

Hanhikivi-1 voimalaitoksen turvallisuus

POSIVA OY LIITE 6 2 OLKILUODON KAPSELOINTI- JA LOPPUSIJOITUSLAITOKSEN RAKENTAMISLUPAHAKEMUS

Loviisan voimalaitos

Ydinvoimalaitoksen suunnittelu

Lausuntopyyntö ympäristövaikutusten arviointiselostuksesta Fennovoima Oy:n ydinvoimalaitoshankkeelle

Maailman valutuotanto

Kaupalliset pienen kokoluokan kaasutus CHP laitokset

Porvoon matkailun tunnuslukuja huhtikuu 2012

Selvitys varautumisesta ulkoisiin tapahtumiin suomalaisilla ydinvoimalaitoksilla

Ydinvoimalaitosten turvallisuus SÄTEILY- JA YDINTURVALLISUUSKATSAUKSIA

Ol1&Ol2 Ydinvoimalaitosyksiköt. Teollisuuden Voima Oyj Hyvinvointia ydinsähköllä

Energia- ja ilmastopolitiikan infografiikkaa. Elinkeinoelämän keskusliitto

Aalto-yliopisto, Teknillisen fysiikan laitos PHYS-E0460 Reaktorifysiikan perusteet Harjoitus 1, mallivastaukset Syksy 2016

Ydinsähköä Olkiluodosta

Nuclear power in 2015 Global and European perspectives 5/4/2015 1

Tekijä: Markku Savolainen. STIRLING-moottori

Sukellusvenereaktorit. Nuclear submarine reactors. Työn tarkastaja ja ohjaaja: DI Ville Rintala

Hanhikivi 1 -hankkeen tilannekatsaus

Porvoon matkailun tunnuslukuja Marraskuu 2012

Taskutieto. Avainluvut vuodelta Teollisuuden Voima Oyj Hyvinvointia ydinsähköllä

Pääkirjoitus. Petsamon valtatiellä kolmikymmentäluvulla

Talouskasvu jakaantuu epäyhtenäisesti myös vuonna 2017

Reaktorifysiikan laskentamenetelmät

Reaktorityyppejä. Seppo Sipilä

Kiina China. Japani Japan

Käytetyn ydinpolttoaineen loppusijoitus Olkiluodossa

MALLASOHRAN MARKKINATILANNE. Mallasohra -seminaari , Tampere MMM/VYR Jukka Virolainen

MIKKELIN AMMATTIKORKEAKOULU Tekniikka ja liikenne / Sähkövoimatekniikka T8415SJ Energiatekniikka. Hannu Sarvelainen HÖYRYKATTILAN SUUNNITTELU

Exercise 1. (session: )

Otso-Pekka Kauppinen SUOMEN YDINPOLTTOAINEKIERTO. Lappeenrannan teknillinen yliopisto Teknillinen tiedekunta. LUT Energia Tutkimusraportti 16

MAAILMANKAIKKEUDEN PIENET JA SUURET RAKENTEET

Hanhikivi 2016, 2021 ja 2024

OKLO. Ydinjätteen pitkäaikainen varastointi. Ruutiukot Matti Kataja

Verkostoitumalla mukaan ydinvoimahankkeisiin

Tulevaisuuden ydinpolttoainekierrot. Markku Anttila

Suhdannekatsaus. Johtava ekonomisti Penna Urrila

Hanhikivi 2016, 2021 ja 2024

Transkriptio:

PHYS-C6360 Johdatus ydinenergiatekniikkaan (5op), kevät 2016 Prof. Filip Tuomisto Voimalaitostyypit, torstai 14.1.2016

Päivän aiheet Ydinvoimalaitosten perusteita Suomen ydinvoimalaitostyypit Mitä muita on? Pohditaan taas vähän

Parempi kuva lauhdutusvoimalaitoksesta

Parempi kuva ydinvoimalaitoksesta

Ydinvoimalaitoksen rakenne Lämmönlähde reaktorin sydämessä paineastiassa Ketjureaktio / fissioteho polttoaineessa Säätösauvat ketjureaktion säätämiseksi Vesi neutronien hidasteena eli moderaattorina ja jäähdytteenä optimaalisesti vuorotellen polttoaineen kanssa Tämä optimi hidastamis- ja jäähdyttämisprosesseille sama vain LWR- eli kevytvesireaktoreissa Voidaan rakentaa kompakti sydän, mikä on yksi syy sille, että ne ovat maailman yleisimpiä reaktoreita Suomen kaikki reaktorit LWR-tyyppisiä

BWR, osa I

BWR, osa II Kiehutusvesireaktorissa (BWR) vesi kiehuu sydämessä, höyry kuljetetaan suoraan paineastiasta putkissa turbiinille säätösauvat alhaalta! Reaktorin paine ~70 bar, jäähdytteen lämpötila sisäänmennessä ~190 C, tuorehöyry ~290 C Primääriveteen kertyy aktivoitumisen kautta radioaktiivisia aineita (mm. korroosiotuotteita), jotka on puhdistettava pois Höyryyn ei kiehuessa siirry juuri mitään vieraita aineita, joten BWR:n turbiini ei likaannu, vaikka siinä kulkee primaaripiirin höyryä Veden happi aktivoituu lyhytikäiseksi (T 1/2 = 7 s) typpiisotoopiksi, joka tuottaa hyvin läpitunkevaa gamma-säteilyä (6-7 MeV), joten BWR:n turbiini on säteilysuojattava käytön aikana

PWR, osa I

PWR, osa II Kaksi vesikiertoa: primääri- ja sekundääripiiri Vesi ei kiehu reaktorissa! Säätösauvat ylhäältä! (painovoima auttaa jos on tarvis) Painevesireaktorin primääripiirin kuumempi vesi saa alemmassa paineessa olevan sekundääripiirin veden kiehumaan höyryksi, vaikka sekundääripiirin vesi ei kuumene yhtä kuumaksi kuin primääripiirin vesi Radioaktiiviset aineet eivät pääse piiristä seuraavaan Primääripiirin paine ~120 bar, sekundääripiiin ~70 bar Jäähdytteen lämpötila 270 300 C

Loviisa I&II, Olkiluoto I&II

Olkiluoto 3 (EPR) Hieman korkeampi jäähdytteen lämpötila ja primääripiirin paine kuin Loviisan laitoksissa (~150 bar, 300 330 C) Lämpöteho 4300 MW, sähköteho 1600 MWe Säätösauvoja: 89 Polttoainenippuja: 241 (aktiivinen pituus 4,2 m) Reaktorisydämen halkaisija lähes 4 m Ensimmäinen laatuaan?

Hanhikivi 1: rakennuslupa käsittelyssä VVER-laitos, mallia AES2006 (Rosatom / Gidropress) PWR-tyyppinen Lämpöteho 3200 MW, sähköteho 1200 MWe Primääripiirin paine ~160 bar Polttoainenippuja: 163 Säätösauvoja: 120

FiR-1 (GA Triga Mark II) Lopullinen sammutuksen tila 30.6.2015 Käytöstäpoistoprojekti alkanut Lämpöteho 250 kw (alun perin 100 kw) Polttoainetta sydämessä: 15 kg uraania, josta 3 kg fissiokelpoista 235U (20 % väkevöinti) TRIGA-reaktoreilla oma erityinen polttoainetyyppi: uraanizirkoniumhydridiyhdistelmä 8 % uraania 91 % zirkoniumia ja 1 % vetyä

Reaktorit maailmalla (v. 2014 lopussa) Reactor type Main Countries Number GWe Fuel Coolant Moderator Pressurised water reactor (PWR) Boiling water reactor (BWR) Pressurised heavy water reactor (PHWR) Gas-cooled reactor (AGR & Magnox) Light water graphite reactor (RBMK & EGP) Fast neutron reactor (FBR) US, France, Japan, Russia, China US, Japan, Sweden 277 257 enriched UO 2 water water 80 75 enriched UO 2 water water Canada, India 49 25 natural UO 2 heavy water heavy water UK 15 8 natural U (metal), enriched UO 2 CO 2 graphite Russia 11 + 4 10.2 enriched UO 2 water graphite Russia 2 0.6 PuO 2 and UO 2 liquid sodium none http://www.world-nuclear.org/info/nuclear-fuel-cycle/power-reactors/nuclear- Power-Reactors/

Reaktorit rakenteilla Kaupallinen käyttö 2016-2020: 43 x PWR, tehot 27-1720 MWe, yhteensä 46 GWe Kiina x 21, Venäjä x 7, Korea x 4, USA x 3, Pakistan x 2, Slovakia x 2, Ranska x 1, Suomi x 1, Argentiina x 1, Brasilia x 1 4 x PHWR (=CANDU), tehot 640-655 Wwe Intia x 3, Romania x 1 1 x HTR, teho 200 MWe, Kiina Vuoteen 2030 mennessä (ennuste): 270 uutta reaktoria, joista yli 100 Kiinassa 60-70 nykyisistä poistuu käytöstä http://www.world-nuclear.org/info/current-and-future-generation/plans-for- New-Reactors-Worldwide/

Pohdintaa Miksi niin paljon erilaisia reaktoreita (PWR, BWR, CANDU, MAGNOX, RBMK, jne)? monia eri kehittäjiä, eivät leikkineet keskenään ydinasemateriaalin vs. tehontuotanto eri käyttötarkoitus: esim liikenne luonnonuraani, resurssit, jäähdytysveden saatavuus kun on kerran rakennettu, niin kannattaa käyttää LWR: stabiili, taloudellinen ja rauhanomainen Olisiko olemassa täydellinen tai optimaalinen reaktorityyppi?

Kotitehtävä maanantaiksi Huom: torstaina 21.1. ei opetusta! Lue luku 4 (Ydinvoiman normaalikäytön säteilyvaikutukset, sivut 146 166) Jorma Sandbergin toimittamasta Säteilyturvakeskuksen (STUK) julkaisemasta Ydinturvallisuus -kirjasta (Karisto Oy, 2004). Vastaa (kirjallisesti) seuraaviin kysymyksiin: Mitä säteilyn lähteitä ydinvoimalaitoksissa on? Miten säteilusuojelu on järjestetty ydinvoimalaitoksissa? Minkälaisia ovat normaalikäytön radioaktiiviset päästöt?