57. Физические основы атомной энергетики.

Физические основы атомной энергетики- это цепная реакция, которая может протекать в некоторых изотопах тяжелого металла.

Теплоотводная способность - выделяется при сжигании 1 кгусловное топливо

В реакторах на тепловых нейтронах замедлителем используется обычная вода , тяжелая водаи графит.

Область реактора – это реакторная зона, где протекают цепные реакции, здесь присутствует топливо замедлитель, теплоноситель.

Объем реакторов зоны должен быть больше критического объема.

Для регулирования скорости цепной реакции, используются компенсирующие стержни, они выполняются из карбида бора, они перехватывают задержавшиеся свободные нейтроны.

58. Активная зона ядерного реактора . Тепловыделяющий элемент.

Составляющие активные зоны:

- ядерное топливо

-теплоноситель

-замедлитель (в реакторах на тепловых нейтронах.)

Биологическая защита выполняется из специального бетона содержащего воду, карбит бора.

Ядерный реактор –это аппарат, предназначенный для осуществления цепной реакции. Ядерные реакторы бывают на тепловых и на быстрых нейтронах.

• на быстрых нейтронах – реакторы размножители или бридеры (для выработки тепловой энергии, для выработки ядерного топлива).

Ядерное топливо в реакторную зону загружают в тепловыделяющих электронах (ТВЭЛах). Оболочка ТВЭЛа выполняется из сплавов циркония, а кольцевые детали из сплавов стали.

1. топливный сердечник выполняется из двуокиси урона.

2.оболочка ТВЭЛа выполняется из сплавов циркония.

3.кольцевые детали.

59. Уран- графитовый ядерный реактор канального типа.

Схема уран-графитового реактора канального типа.

марка – реактор большой мощности канальный.

биологическая защита.

графитовая кладка.

сборка ТВЭЛов.

компенсированные стержни.

РМБК- реактор большой мощности канальный.

Такими реакторами оборудуют одноконтурные АЭС.

60. Водо- водяной энергетический реактор.

Водоводяной энергетический реактор (ВВЭР)

активная зона.

трубы системы управления и защиты.

Реактор изготавливается на заводе, транспортируется, поэтому ограниченная единица мощности (установлен на Воронежской АЭС).

Реакторы на быстрых нейтронах (реактор – размножитель бридер), воспроизводит новое ядерное топливо:

Замедлителей вообще нет, а теплоносителем являются жидкие металлы, обычно жидкий натрий, они устанавливаются на Белоярской АЭС, на Шевченковской АЭС.

61. Реактор на быстрых нейтронах.

1. активная зона

2. напорная камера теплоносителя

3. жидкометаллический насос

4. теплообменник

5. система управления и защиты

6. привод насоса

7. страховой корпус

8. основной корпус

Такие реакторы оборудуют на трехконтурных АЭС.

62. Принципиальные схемы АЭС: одноконтурная, двухконтурная, трехконтурная.

ядерный реактородноконтурная

паровая турбинадвухконтурная

электрогенератортрехконтурная

конденсатор

питательный насос

сепаратор

циркуляционный насос

компенсатор объема

паровой котел (парогенератор).

теплообменник жидкометаллический

жидкометаллический насос

В контурной схеме во 2-м контуре циркулирует жидкий, а в 3-м контуре вода и водяной пар.

63. Современное состояние атомной энергетики.

1954г.- первая АЭС в городе Обнинске, она имела тепловую мощность.

Особенно активно развивалась в 1960-1970 гг.

В 1990-х работали в 26 странах - 430 реакторов.

17% - электроэнергии на АЭС в мире:

В Западной Европе – 30%

В США – 19%

В Японии – 28%

Во Франции – 75%

В России – 16%

Ростовская АЭС – 15 эл ст России.

Первая АЭС Обненская 1954г. Имела реактор РБМК, тепловая мощность 30МВт, электрическая мощность 5МВт. По состоянию на 2011 г. В мире работало 450 атомных реакторов и планировалось сооружение еще 400.

В России 10 АЭС, 32 энергоблока.

Во Франции 58 энергоблоков.

1). Балаковская – 4000 МВт;

2). Нововоронежская – 1880 МВт;

3). Кольская - 1760 МВт;

4). Ростовская – 2000 МВт;

5). Камнинская – 4000 МВт;

6). Ленинградская - 4000 МВт;

7). Смоленская – 3000 МВт;

8). Курская - 4000 МВт;

9). Билибинская - 48 МВт (на Чукотке);

10). Белоярская – 600 МВт (на Урале).