Nucleaire Technologie in de 21ste Eeuw - Intro

De hoeveelheid elektriciteit die men kan opwekken voor een bepaalde hoeveelheid warmte hangt af van het temperatuurverschil tussen de zgn. warme en koude bronnen van de cyclus of van het kringproces. Hoe hoger de temperatuur in de warmtewisselaar (gevoed door de primaire koelkring, die zijn warmte uit de reactor haalt) en hoe lager de temperatuur in de condensor, hoe beter voor de elektriciteitsproductie, of hoe hoger het rendement. Dit geldt natuurlijk ook voor een klassieke centrale met steenkool of aardolie, waarin echter i.p.v. een primaire kring met reactor en warmtewisselaar gewoon een verbrandingsketel staat. In beide gevallen zal echter een belangrijk deel van de geproduceerde warmte op lage temperatuur worden afgegeven aan het rivier- of zeewater van de condensorkringloop. Zoals in de thermodynamica door Carnot (1796-1832) werd aangetoond, kan men nooit alle warmte in mechanische arbeid of elektriciteit omzetten. In de praktijk komt men zelfs meestal niet aan de helft. De afgevoerde warmte is niet alleen een economisch verlies maar kan ook milieuproblemen veroorzaken door de opwarming van waterlopen.

Figuur 7: Schematische voorstelling drukwaterreactor – PWR (bron: www.kernenergieduurzameenergie.nl).

2.3.

De diverse families reactoren van de huidige generatie

Er bestaan verschillende soorten kernreactoren. De oudste, van het oorspronkelijke Fermi-type afgeleid, gebruiken natuurlijk uraniummetaal of een legering in een aluminiumbekleding, verspreid in een groot grafietblok, waardoor lucht of koolzuurgas (CO 2 ) als koelmiddel stroomt: het zijn de gasgekoelde reacto- ren . De combinatie van een grafietmoderator en een gaskoeling kan worden vervangen door zgn. “ zwaar water ” (i.e. water waarin het normale waterstofatoom vervangen is door deuterium: D 2 O) dat zowel modereert als koelt. Zwaar water is echter erg duur en is moeilijk zuiver te houden. In Canada, waar

11