¿Por qué el vapor de una planta nuclear no es radioactivo?

Answer 1

En realidad, hay dos respuestas a esta pregunta.

Generalmente hay dos diseños de reactores que usan agua como moderador en el núcleo: diseños que permiten que el agua hierva en vapor, y aquellos que al presurizar el agua no permiten que hierva.

El primer tipo, llamado “Reactores de agua hirviendo” , tiene vapor radiactivo. A medida que el agua pasa a través del núcleo, se expone a un flujo de neutrones prodigioso. Algunas fracciones de estos neutrones interactúan y de hecho son capturadas por el oxígeno y el hidrógeno en el agua, y se transmutan en otros elementos (radiactivos) e isótopos. La gran mayoría de las transmutaciones están en Nitrógeno-16, un isótopo altamente radiactivo de nitrógeno. Afortunadamente, este isótopo tiene una semivida muy pequeña, por lo que una vez que finaliza la reacción, la radiactividad del agua termina en su mayoría en 3 a 5 minutos.

El segundo tipo, llamado “Reactores de agua a presión” no tiene vapor radiactivo. El agua que circula en estos reactores siempre es líquida, y mientras que el agua en un BWR se vuelve radiactiva, nunca se convierte en vapor. El agua radioactiva se sobrecalienta en el núcleo y luego pasa a través de un gran intercambiador de calor llamado generador de vapor. El generador de vapor utiliza el agua líquida supercaliente radiactiva para producir vapor no radiactivo, y este vapor se pasa al tren de la turbina para generar electricidad.

Entonces, la respuesta en resumen es que la mayoría de los reactores no producen vapor radiactivo porque no permiten que el agua alrededor del núcleo (de donde proviene la radiactividad) hierva. Sin embargo, incluso aquellos que permiten que el agua hierva, tienen vapor que solo es radiactivo durante un corto período de tiempo (antes de que se desintegra en agua normal, no radiactiva) *.

* Algunas partes del agua seguirán siendo radiactivas. Esta es una fracción pequeña, pero debe tenerse en cuenta y eliminarse para mantener la seguridad radiológica.

Answer 2

En un BWR, el vapor que impulsa la turbina ha pasado a través del reactor y es radiactivo. Creo que es porque hay una reacción n, p que convierte el oxígeno 16 en nitrógeno 16 que tiene una vida media de siete segundos.

En un PWR, el agua del sistema primario está confinada a un circuito que pasa desde el reactor a través de los tubos de un generador de vapor. El agua en el lado secundario del generador hierve. El vapor entonces es menos radiactivo. A veces hay algunas pequeñas fugas en el generador de vapor que permiten cierta radioactividad en el lado secundario. (Y no es solo N16, hay contaminantes que se activan más cosas como el tritio que se difunden a través del metal. Http: //arc.nucapt.northwestern.e …). (también tenga en cuenta que en los reactores de fusión, donde el tritio generalmente se considera un combustible probable, la difusión del tritio a través de los metales es una preocupación particular).

Answer 3

Hay dos circuitos completamente separados: uno [el “circuito de enfriamiento primario”] pasa por el reactor y luego a través de una bobina de tubería, luego regresa al reactor; nunca ve la luz del día. Esta tubería en espiral se encuentra en un baño de agua no radiactiva. El agua en este baño se calienta y se puede usar para encender una turbina, pero NO se vuelve radiactivo. Esto se conoce como el “circuito de enfriamiento secundario”. Se bombea fuera del baño, se convierte en vapor cuando pasa a través de las boquillas, luego se recoge a medida que se condensa y finalmente se bombea nuevamente al baño para que pueda volver a usarse.

El agua del circuito primario de enfriamiento se vuelve radiactivo porque se baña en neutrones mientras está dentro del reactor, y los átomos de hidrógeno y oxígeno recogen neutrones adicionales. Esto hace que el hidrógeno y el oxígeno sean más pesados ​​de lo normal, y esos átomos pesados ​​se descomponen en otros … que también recogen neutrones adicionales, etc. Se vuelve un poco complejo y desordenado, no muy diferente de las partes de mi propio árbol genealógico.

Pero la radiación emitida por esta agua radiactiva es básicamente inútil para hacer que OTRAS cosas sean radiactivas, especialmente más agua. Entonces, si canaliza esta agua radiactiva caliente a través de una tubería enrollada, y luego sumerge todo el shebang en un tanque con agua NO radiactiva, esa agua “limpia” básicamente nunca se volverá radiactiva. Es como si la primera agua se quemara con el sol … las quemaduras solares son dolorosas, y ahora sabemos que también tiene la posibilidad de causar cáncer de piel, pero NO es contagioso.

Answer 4

El vapor sobrecalentado que hace girar las turbinas para producir electricidad en las centrales nucleares nunca estuvo en la cámara de reacción. Habitualmente habrá uno o dos intercambiadores de calor donde las tuberías que transportan agua a alta temperatura o algún otro fluido de trabajo de la cámara de reacción a alta presión están en contacto con tuberías que transportan agua que se convertirá en vapor. La energía se transfiere a través de las tuberías de metal, pero los isótopos radiactivos no.

Answer 5

Dentro de un reactor hay dos sistemas de agua separados. Uno pasa cerca del núcleo del reactor y el reactor lo calienta. El segundo es calentado por el primero y crea energía del vapor.

Como puede ver, el agua que se convierte en vapor nunca toca el reactor, solo se calienta con agua calentada por el reactor.

Answer 6

¿Por qué el vapor de una planta nuclear no es radioactivo?

Supongo que lo que quieres decir es que el vapor de agua que sale de las torres de enfriamiento en las centrales nucleares. La respuesta corta es porque esa agua nunca ha estado cerca del reactor; Está en un sistema separado aislado de cualquier cosa radioactiva.

Las otras respuestas son muy precisas y correctas para los detalles.

Answer 7

Ding, ding, ding, ding! ¡Tenemos DOS ganadores, en esa cuenta de Frank Popa y Tristan Walker para el diseño del Reactor de agua hirviendo (BWR)!

Y debe tenerse en cuenta que en el diseño de PWR puede haber fugas del tubo lateral primario a secundario que son relativamente pequeñas en la tasa de fuga, las consecuencias para el mantenimiento del lado de la turbina pueden verse afectadas significativamente.