Çakıl Yataklı Modüler Reaktör

(Pebble Bed Modular Reactor, PBMR)

Güney Afrika'da ESKOM ve Integrators of Systems Technology (IST) tarafından çakıl yatak teknolojisine dayalı bir yüksek sıcaklık reaktörü geliştirilmesi için çalışmalar yapılmaktadır. PBMR (Pebble Bed Modular Reactor - Modüler Çakıl Yataklı Reaktör) adı verilen bu reaktör (Şekil 6, 7 ve 8) yüksek sıcaklığa dayanıklı seramiklerden ve grafit yakıt elemanlarından oluşan yapısıyla geleneksel bir reaktörün kalbini tamamen eritecek kaza koşullarında bile radyoaktif salınıma izin vermemektedir. Bu nedenle pahalı güvenlik sistemlerine de ihtiyaç duyulmamaktadır. Temel özellikleri şöyledir:

  • Helyum soğutucu
  • Grafit yavaşlatıcı
  • Yüksek sıcaklığa dayanıklı seramik grafitten yapılmış reaktör kabı
  • Grafit ve TRISO parçacıklarından yapılmış küresel yakıt elemanları
  • Doğrudan çevrim (Gaz türbini, Brayton çevrimi)
  • Modüler tasarım

Tablo 3 . PBMR Genel Tasarım Parametreleri 

Isıl/elektrik güç

265/116 MW

Termodinamik verim

% 45,3

He giriş/çıkış sıcaklığı

536/900oC

Kalpten He Akış Hızı

140 kg/s

Kalbe girişte He basıncı

7,0 MPa

Yakıt değişimi

sürekli

Uranyum zenginliği

%7,8-8,3

Yakıt küresi sayısı (günlük/toplam)

370/380000

 

Şekil 6. PBMR Tasarımının Kesiti ve Bileşenleri




Şekil 7. PBMR Tasarımının 3 Boyutlu Görüntüsü




Şekil 8. PBMR Basitleştirilmiş Akış Şeması

 

Tablo 4 . PBMR Ekonomik Parametreleri 

Isıl/Elektrik Güç

265/116 MW

Yük faktörü

% 93

Santral Ömrü

35-40 yıl

Tasarım ve Geliştirme

55 milyon USD

Yatırım maliyeti

125-150 milyon USD

Yakıt üretimi yatırım maliyeti

20 milyon USD

Yıllık işletme maliyeti

33 milyon USD

Yakıt maliyeti
(atık yönetim fonu dahil 0,001$/kWh)

3,5 milyon USD/yıl

Üretim Maliyeti

1,7 - 3,3 US cent/kWh