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FUNDAMENTOS DE FUNDAMENTOS DE
INGENIERINGENIERÍÍA NUCLEARA NUCLEAR
Prof. Juan LuisProf. Juan LuisFranFranççoisois
Objetivo
El alumno aprenderá los conceptos básicos de ingeniería nuclear, y los aspectos tecnológicos de la ingeniería de sistemas nucleares aplicada a la producción de electricidad, indispensables para continuar una formación en ingeniería nuclear.
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Crecimiento de la Población
• En 1800 se inicia el crecimiento acelerado
• En los últimos 200 años ha crecido seis veces
• Continua creciendo con 90 millones de personas cada año
• Alcanzará la cifra de 10 mil millones de personas para el año 2050.
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I N T R O D U C C I Ó N
Necesidad de Energía para un Desarrollo Sustentable
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Consumo Mundial de Energía
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OECD/IEA World Energy Outlook 2004
Demanda Mundial de Energía Primaria
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Emisiones de Carbón Equivalente por Tipo de Combustible Fósil
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Coal 6000
Natural Gas 3000
Oil 5000
CARBONDIOXIDEEMISSIONSfrom a 1000 MegawattPower Plant
in Thousand Tons perYear Nuclear 0
Coal
25
Natural Gas
16
Oil
14
NITROGEN OXIDE EMISSIONS from a 1000 Megawatt Power Plant in Thousand Tons per Year
Nuclear
0
Coal 70
Natural Gas 0
Oil 30
SULFURDIOXIDEEMISSIONSfrom a 1000 MegawattPower Plant
in Thousand Tons perYear Nuclear 0
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Emisiones de CO2 en Francia
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Cambio Estimado de la Temperatura del Hemisferio Norte
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Aumento del Nivel del Mar debido al Cambio Climático
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PRODUCCIÓN NUCLEAR DE HIDRÓGENO
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16% de la energía eléctrica mundial
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Evolución de los Reactores
• 263 PWRs, 236 GWe (EU, Francia, Japón, Rusia)• 90 BWRs, 79 GWe (EU, Japón, Suecia)• 38 Candu, 19 GWe (Canadá, India, Corea)
• 26 AGR y Magnox, 11GWe (Reino Unido) • 17 RBMK, 13 GWe (Rusia)• 3 ABWRs, 4 GWe (Japón)
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REACTORTURBINA-GENERADOR
BOMBASCONDENSADOR
AGUA DE MAR
A LA RED NACIONAL
MSR
HP LP1 LP2 GCCCC
CCCC
22 / 400 Kv
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Descripción del Reactor Nuclear
1. Boquilla de salida de vapor.2. Secador de vapor.3. Separador de vapor.4. Llegada de agua de
alimentación.5. Líneas de agua de
recirculación.6. Ensambles de combustible.7. Barra de control.8. Mecanismos de barra de
control.9. Canales para
instrumentación nuclear.
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Gas Cooled Fast Reactor
• High level of safety
• High sustainability; minimize or eliminate “waste”, and efficient use of resources
• Fast- spectrum core
• High-efficiency energy conversion
• Production of H2
• Estimated deployment time: 2025
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4200 m3/h hidrógeno1800 m3/h gas natural 10 MWth a 880°C
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Electrólisis a Alta Temperatura usando un Reactor HTGR
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Irradiación Gamma
Esterilización de material médico y farmacéutico
Desbacterización de productos:deshidratados, herbolarios, cosméticos y de aseo personal
Tratamiento de polímeros