أصل تقني

حوض الوقود المستهلك ومبادلات تبريده

Spent Fuel Pool & Cooling Heat Exchangers

حوض خرساني عميق مبطن بالفولاذ المقاوم يخزن الوقود النووي المستهلك تحت الماء، ومعه مضخات ومبادلات حرارية تزيل حرارة الاضمحلال باستمرار.

نظرة عامة

بعد إخراج الوقود من المفاعل يبقى مشعًا ويولد حرارة من اضمحلال نواتج الانشطار، فيُنقل تحت الماء إلى حوض الوقود المستهلك. تُخزن الحزم في رفوف من الفولاذ المقاوم تحتوي مادة ماصة للنيوترونات تمنع التفاعل المتسلسل، ويغطيها نحو سبعة أمتار من الماء. يحجب الماء الإشعاع، فكل طبقة بسمك نصف القيمة تخفض شدته إلى النصف، فيعمل العاملون على جسر المناولة بأمان. وتسحب مضخة طرد مركزي الماء الدافئ إلى مبادل تبريد الحوض الذي ينقل الحرارة إلى ماء التبريد المكوّن، ثم يعود الماء باردًا إلى الحوض. وتمنع البطانة الفولاذية التسرب، وتكشف قنوات خلفها أي تسرب مبكرًا.

كيف يعمل حوض الوقود المستهلك

مخطط ثلاثي الأبعاد يوضح طريقة عمل حوض الوقود المستهلك ومبادلات تبريده ≈ 7 m جسر مناولة الوقود ماء التبريد المكوّن البارد 45 °C 35 °C دخول الوقود المستهلك من المفاعل خروج الحرارة مع ماء التبريد المكوّن I = I0 · (1/2)^(x / HVL)I ∝ 1 / r²Q = U · A · ΔTالحماية بالماء والمسافة رف التخزينبطانة الحوضالحماية الإشعاعيةمضخة التبريدمبادل تبريد الحوضانتقال الحرارة
اضغط على الرقم لعرض الخطوة · اسحب المخطط جانبيًا لرؤيته كاملًا
  1. رف التخزين

    رفوف فولاذية تحمل حزم الوقود متباعدة مع مادة ماصة للنيوترونات.

    رف تخزين الوقود المستهلك
  2. بطانة الحوض

    صفائح فولاذ مقاوم ملحومة تمنع التسرب، وخلفها قنوات لكشفه.

    بطانة الحوض
  3. الحماية الإشعاعية

    تقل شدة الإشعاع بسمك الماء وبالبعد، وتضعف مع الزمن بالاضمحلال.

    الحماية الإشعاعية — قانون التربيع العكسيالاضمحلال الإشعاعي وسمك نصف القيمة
  4. مضخة التبريد

    يدير المحرك الكهربائي مضخة طرد مركزي تسحب ماء الحوض الدافئ.

  5. مبادل تبريد الحوض

    مبادل حراري يمر ماء الحوض في أنابيبه وماء التبريد المكوّن حولها.

    المبادل الحراريمبادل تبريد الحوض
  6. انتقال الحرارة

    تنتقل حرارة الاضمحلال من الوقود إلى الماء ثم إلى ماء التبريد في المبادل.

    معدل انتقال الحرارة
محتوى الأصل

اختر نوع الكيان لاستعراض المحتوى المرتبط.

المكونات الرئيسية

رف تخزين الوقود المستهلكSpent Fuel Storage Rackحسب التكوين
مبادل تبريد الحوضPool Cooling Heat Exchangerحسب التكوين
بطانة الحوضPool Linerحسب التكوين

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
معدل انتقال الحرارةHeat Transfer Rate
الحماية الإشعاعية — قانون التربيع العكسيRadiation Protection — Inverse-Square Law