الأجهزة والوقاية من الإشعاع لأغراض الطاقة النووية

وتنطوي محطات الطاقة النووية على مخاطر محددة، لأنها تحتوي جميعها على كميات متفاوتة من المنتجات المشعة التي يمكن أن تسبب تعرض الأفراد أو السكان أو البيئة للإشعاع المؤين وآثاره.

ومن أجل الاستخدام المأمون والفعال للتكنولوجيا النووية، من الضروري التمكن من الاعتماد على أدوات القياس. تشمل هذه الأدوات عدادات التدفق للسوائل أو الغازات أو البخار ومجسات درجة الحرارة وأجهزة استشعار الضغط.

بالإضافة إلى ذلك ، هناك حاجة إلى معدات موثوقة للتشخيص والتحكم والحماية من الإشعاع. تشمل معدات الحماية من الإشعاع عدادات المسح النيوتروني ومقاييس الجرعات الشخصية الإلكترونية.

هذه الأدوات ضرورية لتحسين العملية. فهي تساعد على الحد من المخاطر التشغيلية وزيادة القيمة المضافة للمنشآت النووية.

محطات الطاقة النووية

تحصل محطات الطاقة النووية على الحرارة من الانشطار النووي لليورانيوم. يتم تحويل الحرارة إلى بخار يدفع التوربينات البخارية لتوليد الكهرباء.

مفاعل الماء المغلي النووي: BWR

في هذا النوع من المفاعلات ، يكون الماء المستخدم كوسيط هو أيضا المبرد. يتم إحضار الماء ليغلي مباشرة في قلب المفاعل ، مما ينتج عنه بخار يحرك التوربين.

المفاعل الأوروبي المضغوط (EPR)

في هذه المفاعلات ، يتم الاحتفاظ بالماء الذي يعمل كوسيط عند ضغط عال لمنعه من الغليان. يتم استخدام الماء المسخن في قلب المفاعل لتبادل الحرارة مع دائرة ثانوية حيث يتم إنتاج البخار لتشغيل التوربين. EPR هو تطور حديث ل EPRs ، مع تحسينات في السلامة والكفاءة.

مفاعل الماء والماء النشط (VVER)

هذه هي النسخة الروسية من مفاعلات الماء المضغوط. إنهم يعملون على نفس مبدأ EPRs ، ولكن مع اختلافات في التصميم والهندسة المعمارية.

مفاعل الماء الثقيل المضغوط (PHWR)

في هذا النوع من المفاعلات ، يتم استخدام الماء الثقيل (الديوتيريوم) كوسيط. بفضل خصائصه ، يتيح الماء الثقيل استخدام اليورانيوم الطبيعي كوقود. مفاعلات اليورانيوم الديوتيريوم الكندية (CANDU) هي مثال على PHWR.

مفاعل التوليد السريع (FBR)

تستخدم هذه المفاعلات نيوترونات سريعة للانشطار ، بدون وسيط. ولديها القدرة على إنتاج وقود انشطاري أكثر مما تستهلك، ومن هنا جاء مصطلح "المربي".

المفاعلات النمطية الصغيرة (SMRs)

وتمثل المفاعلات النمطية الصغيرة جيلا جديدا من محطات القوى النووية الصغيرة الحجم المصممة لتكون معيارية وقابلة للتطوير. تشير "النمطية" إلى القدرة على إنتاج هذه المفاعلات بكميات كبيرة في المصانع ثم نقلها إلى موقع تركيبها النهائي. يمكن أن تختلف المفاعلات النمطية الصغيرة في السعة ، عادة من 10 ميجاوات إلى 300 ميجاوات. تسمح هذه المرونة بتركيب أسرع وتكاليف أقل والقدرة على نشرها في المناطق النائية أو بمتطلبات طاقة أقل. تم تصميم المفاعلات النمطية الصغيرة أيضا بميزات أمان متقدمة ويمكن أن تعمل في كثير من الأحيان لفترة أطول دون التزود بالوقود مقارنة بالمفاعلات الكبيرة التقليدية. ويجري استكشاف العديد من التكنولوجيات الأساسية للمفاعلات النمطية الصغيرة، بما في ذلك الماء المضغوط والملح المنصهر ومفاعلات المعادن السائلة.

يمكن لمحطات الطاقة النووية توفير كمية كبيرة من الكهرباء دون انبعاث الكربون أثناء التشغيل. بالإضافة إلى ذلك ، يمكن إعادة استخدام الوقود النووي بعد إعادة المعالجة. لهذه الأسباب ، أصبحت الطاقة النووية الآن مصدرا مهما للطاقة. ومع ذلك ، فإن استخدام المواد المشعة يتطلب احتياطات خاصة ، حيث يمكن أن يسبب الإشعاع آثارا خطيرة على البشر والبيئة. ولا يزال التخلص من النفايات المشعة يشكل تحديا كبيرا.