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

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

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

Sisällys. 1. Energiatehokkuudesta. 2. Energiatehokkuusindikaattorit kansantalouden makrotasolla

KATSAUS YDINVOIMALAITOSTEN RAKENTAMISEEN MAAILMALLA

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

Ydinvoimala. Reaktorit Fukushima 2011

Maksujärjestelmäsimulaattori SUOMEN PANKKI FINLANDS BANK BANK OF FINLAND

YDINENERGIAN TILANNE MAAILMALLA

muutos *) %-yks. % 2017*)

*) %-yks. % 2018*)

muutos *) %-yks. % 2016

Rosatom laitostoimittajana

fissio (fuusio) Q turbiinin mekaaninen energia generaattori sähkö

Mainosvuosi 2015 TNS

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

Suomen biokapasiteetti ja sen. Prof. Jyri Seppälä Suomen ympäristökeskus

Alihankinta messut Teema koneenrakentaminen Petri Katajamäki ja Pekka Lappalainen

Ydinvoima puhdasta ja turvallista energiaa

YDINVOIMATEKNIIKAN NYKYTILANNE

Lihavuuden kustannuksia. Markku Pekurinen, osastojohtaja, tutkimusprofessori

Fennovoima Oy Juha Miikkulainen, kehityspäällikkö

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

Position Position Passengers Percentage Passengers Percentage of all visitors 2013 of all visitors

Ydinvoiman tulevaisuus meillä ja maailmalla

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

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

ICC Open Market Index Ennakkotiedot ICC OPEN MARKET 2013 INDEX

KA107 Erasmus+ globaali liikkuvuus myönnöt korkeakouluittain, hakukierros 2019

Mitä on GLP? Pirkko Puranen, ylitarkastaja, FT Fimea, Luvat ja tarkastukset

Porvoon matkailun tunnuslukuja huhtikuu 2012

Metsien luonnontuotteet ja luomu. Rainer Peltola, MTT Rovaniemi / LAPPI LUO

Visit Finland Global Sales Promotion. Heli Mende

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

Sähkö on hyvinvointimme perusta

Kuka päättää sote-palveluiden kehittämisestä: asukas, professio vai manageri? Jouko Isolauri

Pandemia, -vaste ja jälkiviisaus

Porvoon matkailun tunnuslukuja Marraskuu 2012

Olkiluoto 3 Ympäristöselvityksistä laitosvalintaan

Elämää PISA:n varjossa

Ovatko globalisaation vaikutukset luonnonlaki? Lisääkö globalisaatio eriarvoisuutta?

Yhteistyökumppaniksi Toyota Tsusho Nordic/ Toyota Tsusho Corporationille?

Air based package holidays abroad in 2017 and 2016 (including tailor made packages and long-haul cruises without flights)

FY 2: Energiantuotanto. Tapio Hansson

Ydinvoimalaitoksen polttoaine

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

Enterprise Europe Networkin palvelut kansainvälistyville yrityksille. Rahoitusmahdollisuuksia kansainvälistymiseen ja kasvuun 11.5.

Enterprise Europe Network - verkoston kansainvälistymispalvelut pk-yrityksille

Ydinvoima tulevaisuutta vai menneisyyttä?

Hyvinvointiyhteiskunta. mahdollinen yhtälö

Ydinvoima ja ydinaseet Markku Anttila Erikoistutkija, VTT

Kierretapit kunnossapitoon, korjauksiin ja huoltoon. Uudet tuotteet

Markkinaraportti / heinäkuu 2010

Osaaminen ja innovatiivisuus kilpailukyvyn perusta. Juha Ylä-Jääski

Kaikki myyntilaskut sähköisenä yhden operaattorin kautta. Merja Hauskamaa, ISS Palvelut, Taloushallinto

Nuorten työttömyys -faktaa ja fiktiota

Kovametallikierrejyrsimet

Osaaminen, innovaatiot ja vihreä teknologia

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

Teknologiateollisuuden vientiraportti Viimeinen havainto kesäkuu Report on Finnish Technology Industry Exports Last observation June 2014

Ydinvoiman mahdollisuuksista maailman energiapulaan

Patoturvallisuuslainsäädännön ja muun lainsäädännön ohjeistus häiriötilanteiden hallintaan

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

Markkinaraportti / elokuu 2015

MEKIN UUDET HAASTEET. Keski-Suomen matkailuparlamentti Jyväskylä Pirkko Perheentupa Matkailun edistämiskeskus

KOTKAN-HAMINAN SEUTU. MATKAILUN TUNNUSLUKUJA Huhtikuu. Kotka venäläisyöpymisissä Jonsuun ja Jyväskylän. Alkuvuoden yöpymiset + 11 %

Hanhikivi 1 -hankkeen tilannekatsaus. Toni Hemminki TeollisuusSummit, Oulu

Suomi ja suomalaiset yritykset globaalitaloudessa keiden kanssa kilpailemme tulevaisuudessa?

x = ATA carnet hyväksytään / - = ATA carnet'ta ei väksytä / 1 =Kansallisten määräyten mukaan (lisätietoja Kauppakamarista)

Vanerintuotanto ja kulutus

Markkinaraportti / lokakuu 2010

Markkinaraportti / tammikuu 2011

Me olemme Metsä Fibre

YDINVOIMALAITOS- TEKNIIKAN PERUSTEITA

Paradoxes of educational improvement: The Finnish experience

Mäntyöljykyllästys vaihtoehto kreosootille?

aineksina Esitelmän pääpiirteet

Virtaussimulaatioseminaari teollisuuden puheenvuorot: virtaussimulaatiot, merkitys ja kehitystarpeet

Kunta- ja palvelurakenne Kanta-Hämeessä. Jouko Isolauri

Erasmus-liikkuvuus Suomesta

Suomi toiseksi innovatiivisin maa Euroopassa

Suomi innovaatioympäristönä maailman paras?

Hanhikivi 1 -hankkeen tilannekatsaus

Rosatomin laitoksen turvallisuus

Yöpymiset matkan tarkoituksen mukaan Bednights spent by purpose of visit. Osuus, % Share, %

Markkinaraportti / helmikuu 2009

Kuntien talous ja sote-uudistus. Olli Savela, kaupunginvaltuutettu, Hyvinkää Helsinki

toukokuu oukokuu 2016 Electrification products -divisioona Profiili

Erasmus liikkuvuus Suomesta

Hyvä tietää ydinvoimasta

Yöpymiset matkan tarkoituksen mukaan Bednights spent by purpose of visit. Osuus, % Share, %

OSAAMISEN EVOLUUTIO SOPRANO OYJ

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

Väestöennuste 2012 mikä muuttui?

VANTAA Matkailun tunnuslukuja

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

Porvoon matkailun tunnuslukuja heinäkuu 2012

Lentoliikenteen taloudellinen merkitys Suomelle

Yöpymiset matkan tarkoituksen mukaan Bednights spent by purpose of visit. Osuus, % Share, %

Kohti uutta normaalia? Pakolaisuus ja muuttoliike lukuina, tänään

Porvoon matkailun tunnuslukuja tammikuu 2012

Transkriptio:

PHYS-C6360 Johdatus ydinenergiatekniikkaan (5op), kevät 2017 Prof. Filip Tuomisto Voimalaitostyypit, maanantai 16.1.2017

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 (11/2016) Käynnissä yhteensä 450, kokonaissähköteho 390 GWe Tästä pitäisi kyllä vähentää Japanin reaktorit (sähköteho 40 GWe) Rakenteilla 60 reaktoria, kokonaissähköteho 60 GWe Verkossa n. vuoteen 2020 mennessä Rakenteilla olevista melkein kaikki PWR-tyyppisiä, muutama CANDU (PHWR Intia, Romania) ja yksi HTR (Kiina) Vuoteen 2035 mennessä (ennuste): 290 uutta reaktoria, joista yli 100 Kiinassa 130 nykyisistä poistuu käytöstä http://www.world-nuclear.org/info/nuclear-fuel-cycle/power-reactors/nuclear- Power-Reactors/ http://www.world-nuclear.org/info/current-and-future-generation/plans-for-new- Reactors-Worldwide/ https://www.euronuclear.org/info/encyclopedia/n/nuclear-power-plant-world-wide.htm

Maa Käynnissä GWe Rakenteilla GWe Argentina 3 1.632 1 25 Armenia 1 375 - - Belarus - - 2 2.218 Belgium 7 5.913 - - Brazil 2 1.884 1 1.245 Bulgaria 2 1.926 - - Canada 19 13.524 - - China 36 31.402 20 20.500 Czech Republic 6 3.930 - - Finland 4 2.752 1 1.600 France 58 63.130 1 1.630 Germany 8 10.799 - - Hungary 4 1.889 - - India 22 6.225 5 2.990 Iran 1 915 - - Japan 43 40.290 2 2.650

Korea, Republic 25 23.133 3 4.020 Mexico 2 1.440 - - Netherlands 1 482 - - Pakistan 4 1.005 3 2.343 Romania 2 1.300 - - Russian Federation 36 26.557 7 5.468 Slovakian Republic 4 1.814 2 880 Slovenia 1 688 - - South Africa 2 1.860 - - Spain 7 7.121 - - Sweden 10 9.651 - - Switzerland 5 3.333 - - Taiwan, China 6 5.052 2 2.600 Ukraine 15 13.107 2 1.900 United Arab Emirates - - 4 5.380 United Kingdom 15 8.918 - - USA 99 98.868 4 4.468 Total 450 391.915 60 59.917

Pohdintaa Miksi niin paljon erilaisia reaktoreita (PWR, BWR, CANDU, MAGNOX, RBMK, jne)? kilpailu bisneksessä, puolustuksessa resurssit, luonnonuraani (toisaalta raskaan veden saaminen), jäähdytysveden saatavuus konservatiivisuus tehon parantaminen käyttötarkoitus: liikenne, tehontuotanto, ydinasemateriaalien tuotanto, isotooppituotanto muuten Olisiko olemassa täydellinen tai optimaalinen reaktorityyppi? korkea lämpötila: kaukolämpö sähkön lisäksi syö mitä vaan turvallinen (mm. passiiviset) yksinkertainen design, monipuoliset käyttötarkoitukset polttoaineen hyötö ja kierrätys! ei ydinasekelpoista jätettä, taloudellisesti kannattava kestävä kehitys

Kotitehtävä torstaiksi 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?