kernenergiekoelsystemen

Kernenergiekoelsystemen verwijzen naar de verzameling installaties en processen die in een kerncentrale de warmte uit de kernreactor afvoeren en daarmee de kernveiligheid en operationele stabiliteit waarborgen. Het primaire doel is het handhaven van veilige temperaturen en drukken in het reactorvat en het voorkomen van schade aan brandstofstaven door oververhitting.

In de meeste kerncentrales bestaan de belangrijkste onderdelen uit een primaire koelkring en een secundaire kring. De primaire kring raakt direct in contact met het reactorvat, waarbij koelmiddel onder hoge druk door de kernbaan circuleert en de warmte aan de randafscheiders of stoomgeneratoren overdraagt. Bij drukwaterreactoren (PWR) gebeurt de warmteoverdracht via stoomgeneratoren naar de secundaire kring, waar water wordt omgezet in stoom die de turbine aandrijft. Bij kooldioxide- of watergekoelde ontwerpen kan de secundaire kring anders zijn; bij boorende koppelingen (BWR) stroomt het koelmiddel direct naar de turbine en wordt de restwarmte via een condenser afgevoerd.

Koelwater wordt doorgaans via redundante pompen in gesloten kringloopsystemen gerecirculeerd en uiteindelijk via koeltorens of directe afvoer aan een waterlichaam aan het milieu afgegeven. In droge of aride regio’s kunnen luchtgekoelde condensatoren (dry cooling) worden gebruikt.

Noodkoelsystemen (ECCS) bestaan uit meerdere achtereenvolgende injectie- en koelcircuits die bij verlies van koelmiddel of andere incidenten de kerntemperatuur snel onder controle proberen te houden. Onder ECCS vallen hoge-druk- en lage-drukinjectie, accumulatoren en kernspray-systemen, vaak ondersteund door containmentmechanismen.

Regelgeving en toezicht komen van nationale nucleaire autoriteiten en internationale organisaties zoals de IAEA. Milieueffecten zoals watergebruik en thermische belasting van waterlopen worden meegenomen in ontwerp en operationele procedures. duurzame en veilige werking staat centraal in kernenergiekoelsystemen.