نظام تقني

نظام تبريد وتنقية حوض الوقود المستهلك

Spent Fuel Pool Cooling & Cleanup System

نظام يدير ماء حوض الوقود المستهلك عبر مضخات ومبادلات حرارية ليزيل حرارة الاضمحلال، ويمرر جزءًا منه على مرشح ومبادل أيوني ليبقى الماء نقيًا وشفافًا.

نظرة عامة

بعد خروج الوقود من قلب المفاعل يبقى ساخنًا ومشعًا لسنوات، فيُخزن تحت عمق كبير من الماء في حوض خرساني مبطن بالفولاذ المقاوم للصدأ. تحجب طبقة الماء التي تزيد على سبعة أمتار فوق الوقود الإشعاع، إذ تقل شدته إلى النصف مع كل سماكة نصف قيمة. تسحب مضخات الطرد المركزي الماء من قرب السطح وتمرره في مبادل حراري يبرده بماء دائرة تبريد المكونات، ثم تعيده إلى قاع الحوض فتبقى حرارته دون نحو 50 °C. ويمر جزء من التدفق على مرشح ومبادل أيوني من الراتنج يزيلان الشوائب والأيونات المشعة، فيبقى الماء شفافًا يرى المشغلون عبره الوقود أثناء نقله بجسر مناولة الوقود. وتراقب حساسات المستوى والحرارة الحوض باستمرار، ويوجد مسار تبريد احتياطي ثانٍ. والنظام يخدم محطة الطاقة النووية: يحفظ وقودها المستهلك باردًا ومغمورًا بعد إخراجه من قلب المفاعل حتى نقله إلى التخزين الجاف.

كيف يعمل نظام تبريد وتنقية حوض الوقود المستهلك

مخطط ثلاثي الأبعاد يوضح طريقة عمل نظام تبريد وتنقية حوض الوقود المستهلك نحو 7 أمتار من الماء فوق الوقود ماء تبريد المكونات سحب الماء الدافئ من الحوض عودة الماء المبرد إلى الحوض مرشح مبادل أيوني يخدم محطة نووية:يبرد وقودها المستهلكبعد إخراجه من المفاعل I = I₀ · e^(−μx)ε = Q / Q_maxالماء يحجب الإشعاع والمبادل يزيل الحرارة حوض الوقودالحجب والاضمحلالمضخة التبريدالمبادل الحراريالمرشح والراتنجالعودة إلى الحوض
اضغط على الرقم لعرض الخطوة · اسحب المخطط جانبيًا لرؤيته كاملًا
  1. حوض الوقود

    حوض خرساني عميق مبطن بالفولاذ تُخزن فيه حزم الوقود في رفوف تحت الماء.

  2. الحجب والاضمحلال

    يواصل الوقود إطلاق حرارة الاضمحلال، ويحجب عمق الماء الإشعاع عن العاملين.

    الاضمحلال الإشعاعي وسمك نصف القيمة
  3. مضخة التبريد

    يدير محرك كهربائي مضخة الطرد المركزي فتسحب الماء الدافئ من قرب السطح.

  4. المبادل الحراري

    ينقل ماء الحوض حرارته إلى ماء دائرة التبريد، وتحدد فعالية المبادل مقدار التبريد.

    المبادل الحراريفعالية المبادل الحراري (ε-NTU)
  5. المرشح والراتنج

    يمر جزء من الماء على مرشح وراتنج يزيلان الشوائب والأيونات المشعة.

  6. العودة إلى الحوض

    يعود الماء البارد إلى قاع الحوض، وتراقب الحساسات مستواه وحرارته.

محتوى النظام

اختر نوع الكيان لاستعراض المحتوى المرتبط.

الأصول ضمن هذا النظام

يُستخدم في المنشآت

المنشآت التي يدخل فيها هذا الكيان كأصل أو نظام.

محطة طاقة نوويةNuclear Power Plant

المبادئ المرتبطة

الاضمحلال الإشعاعي وسمك نصف القيمةRadioactive Decay & Half-Value Layer
فعالية المبادل الحراري (ε-NTU)Heat Exchanger Effectiveness (ε-NTU)