ยุคต่างๆของเตาปฎิกรณ์

ยุคต่างๆของเตาปฎิกรณ์

Reactor ที่ใช้กันในโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ยุคปัจจุบันป็นReactor ที่อยู่ในยุคที่เรียกว่า GenIII และ Gen III+ ซึ่งมีการปรับปรุงจาก Gen II (เช่น PWR และ BPR) ให้การทำงานมีประสิทธิภาพมากขึ้น อายุการใช้งานนานขึ้น ลดขั้นตอนในการสร้างและดูแล แต่ที่เป็นจุดเด่นของ Gen III คือ “Passive Safety” ซึ่งเป็นระบบที่สามารถทำงานได้เองอัตโนมัติเมื่อมีเหตุฉุกเฉินโดยไม่ต้องมีพนักงานกดปุ่มสั่ง และ ไม่ต้องมี Feedback จากอุปกรณ์อิเล็กทรอนิค สำหรับในยุคต่อไปนั้น Reactor Gen IV จะถูกนำมาใช้ อย่างไรก็ตาม Reactor ชนิดนี้ยังอยู่ในกระบวนการวิจัย และคาดกันว่าจะสามารถเปลี่ยนให้เป็นเป็นเชิงการค้าได้ในปี 2030

ในกรณีที่เกิดเหตุการณ์ผิดปกติ ระบบ Passive Safety จะทำงานได้เองอัตโนมัติโดยปราศจากมนุษย์หรือ Feedback จากอุปกรณ์ต่างๆ ซึ่งจะต่างจากระบบ Active เช่น ปั้มน้ำสำหรับสูบของเหลวหล่อเย็น ที่ยังต้องมีมนุษย์หรือระบบ Sensors มาเกี่ยวข้อง แต่จะใช้ความเข้าใจในธรรมชาติของระบบ เพื่อช่วยชะลอหรือหยุดการทำงานของ Reactorตัวอย่างเช่น เตาปฎิกรณ์ Fast Breed ถูกออกแบบมาให้จุ่มอยู่ในบ่อของ Liquid Metal มีลักษณะเป็นวัสดุแข็งชนิดหนึ่ง ในกรณีที่ Reactor มีอุณหภูมิสูงเกิน ในขั้นต้น แท่งเชื้อเพลิงโลหะและตัวห่อหุ่มจะเกิด Thermal Expansion ทำให้ Neutrons หนีออกจากแกน Reactor มากขึ้น เป็นผลให้ปฎิกริยา Fission ไม่สามารถดำรงอยู่ได้นาน และจะหมดไปในที่สุด นอกจากนี้ตัว Liquid Metal จะทำหน้าที่เป็น Heat Sink ซึ่งจะช่วยดูดความร้อนจากแกน Reactor ทำให้อุณหภูมิลดลง ถึงแม้ระบบหล่อเย็นจะไม่ทำงานก็ตาม

เตาปฎิกรณ์ AP1000 พัฒนาโดย Westinghouse ซึ่งเป็นหนึ่งในผู้เชี่ยวชาญด้านการออกแบบและสร้างโรงงานไฟฟ้านิวเคลียร์ที่มีผลงานแล้วทั่วโลก มีกำหนดติดตั้งที่ประเทศจีนครั้งแรกในปี 2013 AP 1000 พัฒนามาจาก PWR โดยมีคุณสมบัติที่เด่นๆ ดังนี้

–ลดขนาดและความซับซ้อนของระบบลง

–Modular Manufacturing ทำให้ใช้เวลาสร้างน้อยลง

–Passive Safety System โดยใช้แรงธรรมชาติ เช่น แรงโน้มถ่วง กฎการไหลเวียนโดยธรรมชาติของ Gas แทนการใช้ พัดลม ปั๊ม ชิลเลอร์ และไม่ต้องมีการ Intervention จากพนักงานมีการใช้ Valve แบบง่ายๆ หากระบบเกิดความผิดพลาด Valve จะเคลื่อนตัวไปที่ตัวแหน่งที่ทำให้ระบบเกิดการ Safe

–Passive Cooling System ประกอบด้วย ระบบหล่อเย็นแกน ระบบหล่อเย็นเตา และที่เก็บกักซึ่งมีคุณสมบัติเป็น Heatsink

–ใช้งานได้ยาวนาน 60 ปี

–มีการใช้หลักการประเมินความเสี่ยงแบบ Probabilistic Risk Assessment ในขั้นตอนการออกแบบ ทำให้มีความปลอดภัยเพิ่มมากกว่าโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ในปัจจุบัน

ท่านผู้อ่านสามารถส่งข้อคิดเห็น/เสนอแนะมาที่ผู้เขียนที่ djitt@fibo.kmutt.ac.th

http://th.wikipedia.org/wiki/ชิต_เหล่าวัฒนา

twitter: @Dr_Djitt