АТОМНЫЙ РЕАКТОР. Атомный реактор (он же ядерный реактор) это устройство, предназначенное для организации управляемой самоподдерживающейся цепной реакции. - презентация

1 АТОМНЫЙ РЕАКТОР

2 Атомный реактор (он же ядерный реактор) это устройство, предназначенное для организации управляемой самоподдерживающейся цепной реакции деления, которая всегда сопровождается выделением энергии. Активная зона экспериментального реактора

3 Первый ядерный реактор построен и запущен в декабре 1942 года в США под руководством Э. Ферми. Первым реактором, построенным за пределами США, стал ZEEP, запущенный в Канаде 5 сентября 1945 года. В Европе первым ядерным реактором стала установка Ф-1, заработавшая 25 декабря 1946 года в Москве под руководством И. В. Курчатова. К 1978 году в мире работало уже около сотни ядерных реакторов различных типов.

4 КОНСТРУКЦИЯ Любой ядерный реактор состоит из следующих частей: Активная зона с ядерным топливом и замедлителем; Отражатель нейтронов, окружающий активную зону; Теплоноситель; Система регулирования цепной реакции, в том числе аварийная защита; Радиационная защита; Система дистанционного управления.

5 Объёмы современных энергетических реакторов могут достигать сотен м³ и определяются главным образом не условиями критичности, а возможностями теплосъёма. Критический объём ядерного реактора объём активной зоны реактора в критическом состоянии. Критическая масса масса делящегося вещества реактора, находящегося в критическом состоянии.

6 Наименьшей критической массой обладают реакторы, в которых топливом служат водные растворы солей чистых делящихся изотопов с водяным отражателем нейтронов. Для 235U эта масса равна 0,8 кг, для 239Pu 0,5 кг. Широко известно, однако, что критическая масса для реактора LOPO (первый в мире реактор на обогащённом уране), имевшего отражатель из окиси бериллия, составляла 0,565 кг. Теоретически, наименьшей критической массой обладает 251Cf, для которого эта величина составляет всего 10 г.

7 ИОДНАЯ ЯМА Иодная яма состояние ядерного реактора после его остановки, характеризующееся накоплением короткоживущего изотопа ксенона 135Xe, который является продуктом распада изотопа иода-135 (из-за чего этот процесс и получил своё название). Высокое сечение захвата тепловых нейтронов ксеноном-135 приводит к временному появлению значительной отрицательной реактивности, что, в свою очередь, делает затруднительным вывод реактора на проектную мощность в течение определённого периода (около 1-2 суток).

8 КЛАССИФИКАЦИЯ. ПО ЗНАЧЕНИЮ: Энергетические реакторы Транспортные реакторы Экспериментальные реакторы Исследовательские реакторы, Промышленные (оружейные, изотопные) реакторы Часто реакторы применяются для решения двух и более различных задач, в таком случае они называются многоцелевыми.

9 ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЕ РЕАКТОРЫ Энергетические реакторы, предназначенные для получения электрической и тепловой энергии, используемой в энергетике, а также для опреснения морской воды (реакторы для опреснения также относят к промышленным). Основное применение такие реакторы получили на атомных электростанциях. Тепловая мощность современных энергетических реакторов достигает 5 ГВт. В отдельную группу выделяют:

10 ТРАНСПОРТНЫЕ РЕАКТОРЫ Транспортные реакторы, предназначенные для снабжения энергией двигателей транспортных средств. Наиболее широкие группы применения морские транспортные реакторы, применяющиеся на подводных лодках и различных надводных судах, а также реакторы, применяющиеся в космической технике.

11 ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬН ЫЕ РЕАКТОРЫ Экспериментальные реакторы, предназначенные для изучения различных физических величин, значение которых необходимо для проектирования и эксплуатации ядерных реакторов; мощность таких реакторов не превышает нескольких к Вт.

12 ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЕ РЕАКТОРЫ Исследовательские реакторы, в которых потоки нейтронов и гамма-квантов, создаваемые в активной зоне, используются для исследований в области ядерной физики, физики твёрдого тела, радиационной химии, биологии, для испытания материалов, предназначенных для работы в интенсивных нейтронных потоках (в т. ч. деталей ядерных реакторов), для производства изотопов. Мощность исследовательских реакторов не превосходит 100 МВт. Выделяющаяся энергия, как правило, не используется.

13 ПРОМЫШЛЕННЫЕ РЕАКТОРЫ Промышленные (оружейные, изотопные) реакторы, используемые для наработки изотопов, применяющихся в различных областях. Наиболее широко используются для производства ядерных оружейных материалов, например 239Pu. Также к промышленным относят реакторы, использующиеся для опреснения морской воды.

14 ПО СПЕКТРУ НЕЙТРОНОВ Реактор на тепловых (медленных) нейтронах («тепловой реактор») Реактор на быстрых нейтронах («быстрый реактор») Реактор на промежуточных нейтронах Реактор со смешанным спектром

15 ПО РАЗМЕЩЕНИЮ ТОПЛИВА Гетерогенные реакторы, где топливо размещается в активной зоне дискретно в виде блоков, между которыми находится замедлитель; Гомогенные реакторы, где топливо и замедлитель представляют однородную смесь (гомогенную систему).

16 ПО ВИДУ ТОПЛИВА изотопы урана 235, 238, 233 (235U, 238U, 233U) изотоп плутония 239 (239Pu), также изотопы Pu в виде смеси с 238U (MOX-топливо) изотоп тория 232 (232Th) (посредством преобразования в 233U) По степени обогащения: природный уран слабо обогащённый уран высоко обогащённый уран По химическому составу: металлический U UO2 (диоксид урана) UC (карбид урана) и т. д.

17 ПО ВИДУ ТЕПЛОНОСИТЕЛЯ H2O (вода, см. Водо-водяной реактор) Газ, (см. Графито-газовый реактор) D2O (тяжёлая вода, см. Тяжеловодный ядерный реактор, CANDU) Реактор с органическим теплоносителем Реактор с жидкометаллическим теплоносителем Реактор на расплавах солей Реактор с твердым теплоносителем По роду замедлителя С (графит, см. Графито-газовый реактор, Графито-водный реактор) H2O (вода, см. Легководный реактор, Водо-водяной реактор, ВВЭР) D2O (тяжёлая вода, см. Тяжеловодный ядерный реактор, CANDU) Be, BeO Гидриды металлов Без замедлителя (см. Реактор на быстрых нейтронах)

18 По конструкции Корпусные реакторы Канальные реакторы По способу генерации пара Реактор с внешним парогенератором (См. Водо-водяной реактор, ВВЭР) Кипящий реактор

19 Спасибо за внимание;)