Атомная энергетика. Принцип работы АЭС

Август 1, 2022

Главная
Физика
Атомная энергетика. Принцип работы АЭС

Содержание

2. АТОМНАЯ ЭНЕРГЕТИКА АТОМНАЯ ЭНЕРГЕТИКА, область техники, основанная на использовании реакции деления атомных ядер для выработки теплоты
3. ЯДЕРНЫЕ РЕАКТОРЫ Ядерный(атомный) реактор-это устройство, в котором поддерживается управляемая реакция деления ядер. Три основных типа реакторов:
4. ПРИНЦИП РАБОТЫ АЭС В ходе протекания цепной реакции выделяется большое количество энергии в виде тепла, которое
5. ПРИНЦИП РАБОТЫ АЭС Так как давление второго контура ниже, вода в парогенераторе вскипает, образуя пар с
6. ТЕПЛОВЫДЕЛЯЮЩИЙ ЭЛЕМЕНТ Тепловыделяющий элемент (твэл) — главный конструктивный элемент активной зоны гетерогенного ядерного реактора, содержащий ядерное
7. ТВЭЛ Внутри ТВЭЛов происходит выделение тепла за счёт ядерной реакции деления топлива и взаимодействия нейтронов с
8. ПЛУТОНИЙ В АЭС 0n1 + 92U238 -> 92U239 -> -1e0 + 93Np239 -> -1e0 + 94Pu239
10. Скачать презентацию

Слайд 2

АТОМНАЯ ЭНЕРГЕТИКА
АТОМНАЯ ЭНЕРГЕТИКА, область техники, основанная на использовании реакции деления атомных

ядер для выработки теплоты и производства электроэнергии.
Ядерный топливный цикл.
Атомная энергетика – это сложное производство, включающее множество промышленных процессов, которые вместе образуют топливный цикл. Существуют разные типы топливных циклов, зависящие от типа реактора и от того, как протекает конечная стадия цикла.

Слайд 3

ЯДЕРНЫЕ РЕАКТОРЫ
Ядерный(атомный) реактор-это устройство, в котором поддерживается управляемая реакция деления ядер.
Три

основных типа реакторов:
Среди них первый (и наиболее распространенный) тип – это реактор на обогащенном уране, в котором и теплоносителем, и замедлителем является обычная, или «легкая», вода (легководный реактор).
Существуют две основные разновидности легководного реактора: кипящий реактор и водо-водяной энергетический реактор – ВВЭР.
Второй тип реактора, – газоохлаждаемый реактор (с графитовым замедлителем), которые довольно эффективно вырабатывают оружейный плутоний и к тому же могут работать на природном уране.
Третий тип реактора, это реактор, в котором и теплоносителем, и замедлителем является тяжелая вода, а топливом природный уран.

Слайд 4

ПРИНЦИП РАБОТЫ АЭС
В ходе протекания цепной реакции выделяется большое количество энергии

в виде тепла, которое нагревает теплоноситель первого контура — воду. Вода подается снизу в активную зону реактора с помощью главных циркуляционных насосов (ГЦН). Нагреваясь до температуры 322 °С вода поступает в парогенератор (теплообменник), где, пройдя по тысячам теплообменных трубок и отдав часть тепла воде второго контура, вновь поступает в активную зону.

Слайд 5

ПРИНЦИП РАБОТЫ АЭС
Так как давление второго контура ниже, вода в парогенераторе

вскипает, образуя пар с температурой 274°С, который поступает на турбину. Поступая в цилиндр высокого давления, а затем в три цилиндра низкого давления, пар раскручивает турбину, которая, в свою очередь, вращает генератор, вырабатывая электричество. Отработанный пар поступает в конденсатор, в котором он конденсируется с помощью холодной воды из пруда-охладителя или градирни и вновь возвращается в парогенератор с помощью питательных насосов.

Слайд 6

ТЕПЛОВЫДЕЛЯЮЩИЙ ЭЛЕМЕНТ
Тепловыделяющий элемент (твэл) — главный конструктивный элемент активной зоны гетерогенного

ядерного реактора, содержащий ядерное топливо. В твэлах происходит деление тяжелых ядер 235U, 239Pu или 233U, сопровождающееся выделением тепловой энергии, которая затем передаётся теплоносителю. Твэл должен обеспечить надежный отвод тепла от топлива к теплоносителю.
Твэл представляет собой набор герметичных трубок из специальных сплавов диаметром 9,1—13,5 мм и длиной несколько метров, заполненных таблетками ядерного топлива.

Наконечники ТВЭЛов на крышке ядерного реактора

Слайд 7

ТВЭЛ
Внутри ТВЭЛов происходит выделение тепла за счёт ядерной реакции деления топлива

и взаимодействия нейтронов с веществом материалов активной зоны и теплоносителя, которое передаётся теплоносителю. Конструктивно каждый твэл состоит из сердечника и герметичной оболочки.
Сердечники бывают металлическими, металлокерамическими или керамическими. Для металлических сердечников используются чистые уран, торий или плутоний, а также их сплавы с алюминием, цирконием, хромом, цинком. Материалом металлокерамических сердечников служат спрессованные смеси порошков урана и алюминия. Для керамических сердечников сплавляют оксиды или карбиды урана или тория.
Хорошая герметизация оболочки ТВЭЛов необходима для исключения попадания продуктов деления топлива в теплоноситель, что может повлечь распространение радиоактивных.

Устройство твэла реактора РБМК: 1 — заглушка; 2 — таблетки диоксида урана; 3 — оболочка из циркония; 4 — пружина; 5 — втулка; 6 — наконечник.

Слайд 8

ПЛУТОНИЙ В АЭС
0n1 + 92U238 -> 92U239 -> -1e0 + 93Np239 -> -1e0 + 94Pu239
Реакция деления:
Управляемая (медленная) в атомных реакторах
Неуправляемая (мгновенная) - атомный

(ядерный) взрыв.
Первый элемент естественный (природный) -уран . Делящимся является один из трёх его изотопов - U-235 - оружейный уран.
Второй элемент искусственный. Это Pu. Делящимся является изотоп Pu-239 - оружейный плутоний. Образуется он в атомных реакторах из неделящегося U-238 при облучении его нейтронами.
Именно эти два изотопа двух химических элементов используются для создания ядерного оружия. При этом, для управляемой цепной реакции (в атомном реакторе) лучше подходит U-235. А для неуправляемой (ядерного взрыва) , гораздо лучше подходит Pu-239, так как у него меньше критическая масса и больший КПД взрыва.

Атомная энергетика. Принцип работы АЭС

Содержание

АТОМНАЯ ЭНЕРГЕТИКААТОМНАЯ ЭНЕРГЕТИКА, область техники, основанная на использовании реакции деления атомных

ЯДЕРНЫЕ РЕАКТОРЫЯдерный(атомный) реактор-это устройство, в котором поддерживается управляемая реакция деления ядер.Три

ПРИНЦИП РАБОТЫ АЭС В ходе протекания цепной реакции выделяется большое количество энергии

ПРИНЦИП РАБОТЫ АЭС Так как давление второго контура ниже, вода в парогенераторе

ТЕПЛОВЫДЕЛЯЮЩИЙ ЭЛЕМЕНТ Тепловыделяющий элемент (твэл) — главный конструктивный элемент активной зоны гетерогенного

ТВЭЛВнутри ТВЭЛов происходит выделение тепла за счёт ядерной реакции деления топлива

ПЛУТОНИЙ В АЭС0n1 + 92U238 -> 92U239 -> -1e0 + 93Np239 -> -1e0 + 94Pu239 Реакция деления:Управляемая (медленная) в атомных реакторахНеуправляемая (мгновенная) - атомный

Похожие презентации