Appunti di Impianti non convenzionali per la produzione di energia elettrica

Riassunto per l'esame di Impianti non convenzionali per la produzione di energia del prof. Vestrucci, basato su appunti personali e studio dei testi consigliati dal docente: M. Cumo, Impianti Nucleari, UTET, 1976, M. M. El-Wakil, Nuclear Power Engineering, McGraw-Hill, 1962, C. Lombardi, Impianti nucleari, CLUP, 2003, L.S.Tong, J.Weisman, Thermal analysis of pressurized water reactor, ANS, 1979, J.R. Lamarsh, Introduction to Nuclear Engineering, Addison-Wesley, 1976 ed E. Sobrero, Appunti delle lezioni tenute presso la facoltà di Ingegneria dell'Università di Bologna, 1975. Gli argomenti trattati possono essere suddivisi in 7 macro argomenti: 1. Il sistema energetico: fonti energetiche primarie e fonti energetiche secondarie; consumi energetici; frazioni e penetrazioni del mercato energetico; 2. l'energia nucleare: fissione, reazione a catena, energia liberata; il combustibile nucleare; tasso di conversione e breeding; 3. Architettura dei sistemi nucleari: classificazione dei reattori; funzioni e sottosistemi principali; i reattori ad acqua legera (LWR); i reattori ad acqua pesante (HWR); i reattori a gas (Magnox, AGR, HTGR); i reattori veloci (FBR); i reattori innovativi e di Generation IV; 4. Il ciclo del combustibile: ciclo aperto e ciclo chiuso; il ciclo per i reattori HWR; il ciclo per i reattori veloci; l'arricchimento dell'uranio; la produzione di acqua pesante; 5. I cicli termodinamici dei reattori nucleari; 6. Lo scambio di calore nei reattori: generazione, conduzione e convezione nel nocciolo di un reattore; l'ebollizione; il rapporto DNB, il canale caldo e il fattore di canale caldo; il processo della progettazione termica; 7. Elementi di analisi del rischio: Affidabilità e rischio; componente -vs- sistema; l'analisi qualitativa e l'analisi quantitativa del rischio; l'albero degli eventi e l'albero dei guasti; il WASH 14000.