عرض مصدر مفاعل الماء المضغوط

ويسمى أيضاً اختصاراً '''م.م.مضغوط''' ('''مفاعل ماء مضغوط''')، Pressurized Water Reactor) PWR). وهو من فئة '''مفاعلات الماء الخفيف''' ('''م.م.خ.''' [[:تصنيف:مفاعل الماء الخفيف]] - الجيل الثاني)،Light Water Reactor) LWR) التي تستخدم الماء الخفيف (العادي).
[[ملف:Centrale-nucleaire-Saint-Laurent-des-Eaux.jpg|تصغير|280px|يسار|محطة إنتاج القدرة الكهربائية في Saint-Laurent ب[[ فرنسا]] (Loir-et-Cher) وهي تتكون من مفاعلي ماء مضغوط بقدرة إجمالية تبلغ 1830MW (ميغاواط).]]

يختلف مفاعل الماء المضغوط عن [[مفاعل الماء المغلي]] من حيث أن مفاعل الماء المغلي له دائرة واحدة للماء والبخار من خزان الضغط للمفاعل إلى [[عنفة|التوربينات]] بينما يجري ذلك في مفاعل الماء المضغوط في دائرتين. الدائرة الأولية هي دائرة المفاعل وهي عالية الشوائب المشعة حيث يلامس ماء التبريد وحدات [[وقود نووي|الوقود النووي]] مباشرة. وتلتقي الدائرة الأولية خارج خزان المفاعل مع الدائرة الثانوية عند طريق [[مبادل حراري|مبادلات حرارية]] فيكون البخار الذي يدير التوربينات تقريبا خاليا من الشوائب [[اضمحلال نشاط إشعاعي|المشعة]]. يدير [[بخار الماء]] ذو [[ضغط]] عال التوربينات التي تدير مولدات ضخمة تنتج [[تيار كهربائي|التيار الكهربائي]]. وفي معظم أنحاء العالم تغلب مفاعلات الماء المضغوط
لإنتاج القدرة الكهربائية.
[[ملف:Kernkraftwerk mit Druckwasserreaktor.png|تصغير|يسار|300px|مكونات المفاعل: خزان ضغط المفاعل والمبدل الحراري داخل مبنى المفاعل (كروي)، وتخرج أنابيب البخار لتشغيل التوربينات، و[[مولد كهربائي|المولد الكهربائي]]. يعود البخار بعد المكثف (أزرق) إلى المبدل الحراري لتكوين بخار من جديد.]]
[[ملف:Inside pwr.JPG|تصغير|340px|يسار|رسم توضيحي لمكونات مفاعل الماء المضغوط في الدارة الأولية: مبنى المفاعل (إلى اليمين) والمفاعل مع [[مبادل حراري|مبادلين حراريين]] لتوليد البخار(يسار)]]

طبقا لمعلومات [[الوكالة الدولية للطاقة الذرية|الهيئة الدولية للطاقة الذرية]] توجد 279 من مفاعلات الماء المضغوط في العالم (بواقع عام 2015) <ref name="iaea">[https://pris.iaea.org/PRIS/WorldStatistics/OperationalReactorsByType.aspx ''Statistik der IAEA zu den Reaktoren weltweit''], abgerufen am 10. 2015 (englisch) {{Webarchive|url=https://web.archive.org/web/20180612140435/https://www.iaea.org/PRIS/WorldStatistics/OperationalReactorsByType.aspx |date=12 يونيو 2018}}</ref>.ويشكل إنتاج مفاعلات الماء المضغوط في العالم نحو 68% من إنتاج الكهرباء من جميع أنواع المفاعلات النووية، فهي تمثل أغلب المفاعلات النووية لإنتاج الكهرباء. <ref name="iaea" />

== آلية العمل ==

في الدارة الأولية، يُضغط الماء بواسطة ضاغط حتى يصل إلى ضغط حوالي MPa ''15.5'' [[سوابق النظام الدولي للوحدات|ميجا]] [[باسكال (توضيح)|باسكال]]
ويدخل حاوية الضغط للمفاعل من أعلى ويسري في الداخل بين جدار الحاوية وقلب المفاعل ليصل إلى أسفل، حيث يوزَّع على القلب ويُضخ صعوداً خلال القلب الذي يحتوي على وحدات الوقود النووي ليخرج بعدها من أعلاها. تكون درجة حرارته عند الدخول حوالي ''290'' [[درجة حرارة مئوية|درجة مئوية]] (سيلزية C) وتبلغ ''325'' درجة تقريباً عند الخروج. بخلاف [[مفاعل الماء المغلي]]، يلاحظ أن عملية ضغط الماء في الدارة الأولية تمنع الماء من الغليان في قلب المفاعل.

يتم التحكم في سير [[تفاعل نووي|التفاعلات النووية]] وبالتالي في إنتاج [[طاقة كهربائية|الطاقة الكهربائية]] بواسطة قضبان التحكم التي تزج بين وحدات الوقود، وتقوم هذه القضبان بتهدئة التفاعلات عن طريق امتصاصها [[نيوترون|للنيوترونات]] البطيئة الزائدة. ويتم التحكم في معدل التفاعلات من خلال خفض أو رفع قضبان التحكم في قلب المفاعل.

عند خروج الماء الساخن من قلب المفاعل يدخل في [[مبادل حراري]] في الدارة الثانوية حيث يسخن الماء تحت ضغط أقل منه في الدارة الأولية مولداً بخاراً ذو ضغط عال، الذي يوجه إلى زعانف [[عنفة بخارية|توربين بخاري]] فيدور التوربين. ويتصل التوربين على محوره [[مولد كهربائي|بمولد كهربائي]] ضخم فتتولد [[طاقة كهربائية|الطاقة الكهربائية]]. وتبلغ قدرة مفاعلات الماء المضغوط الحديثة بين ''900'' إلى ''1.100'' [[وات (توضيح)|ميجاوات]] كهرباء (إذا كانت كفاءة إنتاج الكهرباء 40% من البخار الساخن، تكون القدرة الحرارية لمفاعل نووي واحد مثلا 900 * 100/40 = 2250 ميجاواط حراري، أنظر [[دورة كارنو|كفاءة حرارية]] ).

[[ملف:Nuclear fuel element.jpg|تصغير|يسار| 300px|وحدة [[وقود نووي]] للمفاعل السفينة النووية الأمريكية ''[[Savannah (Schiff, 1962)|Savannah]]'' وبها قضبان الوقود النووي]]

[[ملف:Brennelement-Kernkraftwerk.jpg|تصغير|يسار|200px|أحد طرفي وحدة الوقود النووي ، وترى قضبان الوقود المحتوية على أقراص اليورانيوم (يسار) ، وقضبان التحكم .]]

بعد خروج [[بخار الماء]] من التوربين يمر في مكثف حيث يعاد إلى [[سائل|الحالة السائلة]] ومنه إلى [[مبادل حراري|المبادل الحراري]] لتغذيته بالماء وهكذا، (اقرأ بالتفصيل عن المفاعل الروسي [[مفاعل القدرة المائي-المائي (VVER)|ڤي ڤي إي آر (VVER)]].)

== الوقود النووي وإنتاج الطاقة ==
[[ملف:PWR nuclear power plant animation.ogv|تصغير|يمين| 270px| شرح متحرك لعمل مفاعل الماء المضغوط لإنتاج الكهرباء وله [[برج تبريد]] (إلى اليمين).]]

تتألف البنية الأساسية لقلب المفاعل من مصفوفة وحدات وقود نووي بقياس ''20cm x 20cm x 4m '' وتحتوي الوحدة غالباً على''17x17'' قضيبا من أكسيد اليورانيوم '''<math> UO_{2}</math>''' المغلف بأنبوب من سبيكة [[زركونيوم|الزركونيوم]] ({{وإو|عر=Zircaloy|تر=Zircaloy|لغ=fr|نص=Zircaloy}}) بقطر حوالي ''0و1'' [[سنتيمتر]] ويكون أكسيد اليورانيوم داخلها في شكل أقراص اسطوانية صغيرة. تتراوح نسبة [[يورانيوم مخصب|تخصيب اليورانيوم]] فيها من ''5و2%'' إلى ''4''<math>\%</math> (في الغالب 7و3% يورانيوم-235).

يتراوح عدد وحدات الوقود بين ''190'' إلى ''240'' في قلب مفاعل كبير، وتحتوي على ''90.000'' إلى ''125.000'' [[كيلوغرام|كيلوجرام]] من ال '''<math> UO_{2}</math>'''. ويشكل قلب المفاعل في هيئة مصفوف اسطواني يبلغ قطره ''3,5'' [[متر|أمتار]] بارتفاع يتراوح بين ''3,5'' إلى ''4'' أمتار.
وكل وحدة من وحدات الوقود يتخللها عدد من قضبان التحكم تمتص [[نيوترون|النيوترونات]] الزائدة.

== اقرأ أيضا ==
{{بداية-عمو}}
{{فاصل-عمو}}
* [[مفاعل نووي]]
* [[مفاعل ثابت 1]]
* [[تفاعل نووي]]
* [[وقود نووي]]
* [[مفاعل ماجنوكس]]
* [[مفاعل نووي للأبحاث]]
* [[مفاعل الماء الخفيف|مفاعل ماء خفيف]]
* [[مفاعل الحرارة العالية]]
* [[مفاعل القدرة المائي-المائي (VVER)|المفاعل الروسي ڤي ڤي إي آر (VVER)]]
* [[مفاعل بتبريد غازي تقدمي]]
* [[مفاعل كندو|مفاعل كاندو]]
* [[مفاعل الماء المغلي]]
* [[مفاعل استنسال سريع]]
{{فاصل-عمو}}
* [[مفاعل سريع بتبريد الرصاص]]
* [[مفاعل الملح المنصهر|مفاعل ملح منصهر]]
* [[مفاعل بتبريد غازي تقدمي]]
* [[قائمة الحوادث النووية المدنية]]
* [[سلاح نووي]]
* [[تقانة نووية|تقنية نووية]]
* [[مفاعل ماء ثقيل مضغوط|مفاعل الماء الثقيل المضغوط]]
* [[معدل استهلاك]]
* [[معامل الفجوات]]
* [[حفرة اليود]]
* [[بي سي إم]]
* [[مفاعل غوندريمنغن]]
{{فاصل-عمو}}
{{نهاية-عمو}}
{{تقانة نووية}}
{{هامش-فيزياء}}

== مراجع ==

{{مراجع}}
{{شريط بوابات|تقانة|تقانة نووية|طاقة}}

{{مواضيع الطاقة النووية}}
{{ضبط استنادي}}
{{روابط شقيقة}}

[[تصنيف:مفاعلات الماء الخفيف]]