АТОМНЫЕ ЭЛЕКТРОСТАНЦИИ ЕГОРОВ ГРИГОРИЙ 8 А. ОПРЕДЕЛЕНИЕ Атомная электростанция ядерная установка для производства энергии в заданных режимах и условиях. - презентация

1 АТОМНЫЕ ЭЛЕКТРОСТАНЦИИ ЕГОРОВ ГРИГОРИЙ 8 А

2 ОПРЕДЕЛЕНИЕ Атомная электростанция ядерная установка для производства энергии в заданных режимах и условиях применения, располагающаяся в пределах определённой проектом территории, на которой для осуществления этой цели используются ядерный реактори комплекс необходимых систем, устройств, оборудования и сооружений с необходимыми работниками предназначенная для производства электрической энергии

3 МИРНОЕ ИСПОЛЬЗОВАНИЕ Во второй половине 40- х гг., ещё до окончания работ по созданию первой советской атомной бомбы ( её испытание состоялось 29 августа 1949 года ), советские учёные приступили к разработке первых проектов мирного использования атомной энергии, генеральным направлением которого сразу же стала электроэнергетика.

4 РАСПРОСТРАНЕНИЕ 31 страна использует атомные электростанции. 14 стран строят ядерные реакторы или развивают проекты их строительства. В мире действует 391 энергетических ядерных реакторов общей мощностью 337 ГВт, российская компания « ТВЭЛ » поставляет топливо для 73 из них (17 % мирового рынка ). Однако 45 реакторов не производили электричество более полутора лет. Большая часть из них находится в Японии.

5 КЛАССИФИКАЦИЯ Атомные электростанции - их основной функцией является выработка электрической энергии ( к примеру Балаковская АЭС ) Атомные теплоэлектростанции - за счёт установленных там теплофикационных установок, использующих тепловые потери, которые неизбежны на станции, становится возможен нагрев сетевой воды. Таким образом, данные станции помимо электроэнергии вырабатывают тепловую энергию.

6 УСТРОЙСТВО Атомная станция в любой стране обычно представляет собой комплекс зданий, в которых размещено соответствующее технологическое оборудование. Основным является главный корпус, где находится реакторный зал. В нем размещается сам реактор, бассейн выдержки ядерного топлива, перегрузочная машина, за всем этим наблюдают операторы с блочного щита управления

7 ПРИНЦИП ДЕЙСТВИЯ АТОМНОГО РЕАКТОРА. При распаде урана U235 происходит выделение тепла, сопровождаемое выбросом двух - трех нейтронов. По статистическим данным – 2,5. Эти нейтроны сталкиваются с другими атомами урана U235. При столкновении уран U235 превращается в нестабильный изотоп U236, который практически сразу же распадается на Kr92 и Ba141 + эти самые 2-3 нейтрона. Распад сопровождается выделением энергии в виде гамма излучения и тепла. Это и называется цепная реакция. Атомы делятся, количество распадов увеличивается в геометрической прогрессии, что в конечном итоге приводит к молниеносному, по нашим меркам высвобождению огромного количества энергии – происходит атомный взрыв, как последствие неуправляемой цепной реакции.

8 После поступления в активную зону реактора с помощью насосов, вода нагревается с 250 до 300 градусов и выходит с другой стороны реактора. Это называется первым контуром. После чего направляется в теплообменник, где встречается со вторым контуром. После чего пар под давлением поступает на лопатки турбин. Турбины вырабатывают электричество.

9 УСТРОЙСТВО Основным элементом реактора является активная зона. Она размещена в бетонной шахте. Обязательными компонентами любого реактора являются система управления и защиты, позволяющая осуществлять выбранный режим протекания управляемой цепной реакции деления, а также система аварийной защиты – для быстрого прекращения реакции при возникновении аварийной ситуации. Все это смонтировано в главном корпусе.

10

11 ПРЕИМУЩЕСТВА Главное преимущество практическая независимость от источников топлива из - за небольшого объёма используемого топлива. Расходы на перевозку ядерного топлива, в отличие от традиционного, ничтожны. В России это особенно важно в европейской части, так как доставка угля из Сибири слишком дорога.

12 ПРЕИМУЩЕСТВА Огромным преимуществом АЭС является её относительная экологическая чистота. Единственный фактор, в котором АЭС уступают в экологическом плане традиционным КЭС тепловое загрязнение, вызванное большими расходами технической воды для охлаждения конденсаторов турбин, которое у АЭС несколько выше из - за более низкого КПД ( не более 35 %), однако этот фактор важен для водных экосистем, а современные АЭС в основном имеют собственные искусственно созданные водохранилища - охладители или вовсе охлаждаются градирнями.

13 НЕДОСТАТКИ Главный недостаток АЭС тяжелые последствия аварий, для исключения которых АЭС оборудуются сложнейшими системами безопасности с многократными запасами и резервированием, обеспечивающими исключение расплавления активной зоны даже в случае максимальной проектной аварии. Серьёзной проблемой для АЭС является их ликвидация после выработки ресурса, по оценкам она может составить до 20 % от стоимости их строительства. По ряду технических причин для АЭС крайне нежелательна работа в манёвренных режимах, то есть покрытие переменной части графика электрической нагрузки.

14 НЕДОСТАТКИ В процессе работы реактора АЭС суммарная активность делящихся материалов возрастает в миллионы раз. Количество и состав газоаэрозольных выбросов радионуклидов в атмосферу зависит от типа реактора, продолжительности эксплуатации, мощности реактора, эффективности газо - и водоочистки. Газоаэрозольные выбросы проходят сложную систему очистки, необходимую для снижения их активности, а затем выбрасываются в атмосферу через высокую трубу, предназначенную для снижения их температуры.

15 ПЕРВОЕ ПОКОЛЕНИЕ Основным конструкционным материалом для оболочек ТВЭЛ и технологических каналов была избрана нержавеющая сталь, на тот момент, не было известно о циркониевых сплавах, которые могли бы, подходить по свойствам для работы с температурой 300° С. Охлаждение такого реактора осуществлялось водой, при этом давление под которым она подавалась, составляло 100 ат. При этом выделялся пар с температурой 280° С, что является вполне умеренным параметром. Каналы ядерного реактора были сконструированы таким образом, чтобы была возможность их полностью заменить. Это связано с ограничением ресурса, которое обусловлено временем нахождения топлива в зоне активности. Конструкторы не нашли оснований рассчитывать на то, что конструкционные материалы расположенные в зоне активности под облучением, смогут выработать весь свой ресурс, а именно порядка 30 лет.

16 ВТОРОЕ ПОКОЛЕНИЕ Примером следующего витка развития мирных ядерных технологий может, послужить печально известная Чернобыльская АЭС. На тот момент технологии, применённые при её строительстве, считались наиболее передовыми, а тип реактора современнейшим в мире. Речь идёт о реакторе РБМК – Тепловая мощность одного такого реактора достигала 3200 МВт, при этом он располагает двумя турбогенераторами, электрическая мощность которых, достигает 500 МВт, таким образом, один энергоблок обладает электрической мощностью 1000 МВт. В качестве топлива для РБМК использовалась обогащённая двуокись урана.

17 ТРЕТЬЕ ПОКОЛЕНИЕ Третье поколение реакторов использует тяжёлую воду, основным элементом которой, является дейтерий. Наиболее распространённая конструкция носит название CANDU, она была разработана в Канаде и широко применяется по всему миру. Ядро таких реакторов располагается в горизонтальном положении, а роль нагревательной камеры играют резервуары цилиндрической формы. Топливный канал тянется через всю нагревательную камеру, каждый из таких каналов, обладает двумя концентрическими трубками. Существуют внешняя и внутренняя трубки.

18 ТРЕТЬЕ ПОКОЛЕНИЕ Во внутренней трубке, топливо находится под давлением теплоносителя, что позволяет дополнительно заправлять реактор в процессе работы. В ходе замкнутого цикла происходит прокачка воды по трубам реактора, содержащего пучки топлива. В результате ядерного деления выделяется тепло. Цикл охлаждения при использовании тяжёлой воды заключается в прохождении через парогенераторы, где от выделяемого тяжёлой водой тепла закипает обыкновенная вода, в результате чего, образуется пар, выходящий под высоким давлением. Он распределяется обратно в реактор, в результате чего возникает замкнутый цикл охлаждения.

19 СПАСИБО ЗА ВНИМАНИЕ !