🗊Презентация Основы работы атомных электростанций

Понятие о цепной реакци

Процесс деления ядер Процесс деления ядер обычно представляется на основе капельной модели ядра, согласно которой реакция взаимодействия его с нейтроном имеет две стадии. В первой стадии, частица поглощается ядром, в результате чего образуется возбужденное ядро. Во второй стадии, возбужденное ядро приходит либо в стабильное состояние, испуская элементарную частицу или квант, либо делится. На этот процесс большое влияние оказывают энергия связи и энергия порога деления. Энергия связи – энергия, вносимая нейтроном в ядро и достаточная, чтобы войти в него и удержаться в нем. Энергия порога деления – энергия достаточная, для того чтобы ядро атома начало делиться. Для того чтобы ядро разделилось необходимо к нему подвести энергию не ниже энергии порога деления

Энергетические характеристики урана

Конструктивная схема реактора 1 – вход теплоносителя; 2 – биологическая защита реактора; 3 – защита; 4 – отражатель нейтронов; 5 – корпус реактора; 6 – замедлитель; 7 – элементы активной зоны; 8 - элементы регулирования; 9 – выход теплоносителя.

Условия работы атомного реактора Условия критического состояния: kэф = kбеск Рз Рд =1. kэф - эффективный коэффициент размножения; kбеск - коэффициент размножения нейтронов в бесконечном пространстве; Рз и Рд – вероятность избежания утечки нейтронов в процессах замедления и диффузии соответственно. В таких условиях количество образующихся при делении урана нейтронов равно количеству нейтронов, покидающих реактор и поглощенных промежуточными веществами в процессах замедления и диффузии. К основному оборудованию АЭС относится ядерный реактор, в котором происходит цепная реакция ядерного распада на отдельные элементарные частицы атома с выделением тепловой энергии. Активная зона корпуса реактора состоит из сборок тепловыделяющих элементов (ТВЭЛ), в которых ядерное горючее имеет форму стержней, пластин, таблеток, сфер, заключенных в оболочку, изолирующую горючее от теплоносителя, который имет свой вход и выход.

Тепловыделение в активной зоне

Классификация реакторов

Классификация реакторов (продолжение) 5. По типу теплоносителя в используемого в реакторе они делятся также на: водные, тяжеловодные, газовые и жидкометаллические. 6. Водоохлаждаемые реакторы в свою очередь делятся на две группы: - с водой под давлением (не кипящие) и - кипящие реакторы. 7. По конструктивным признакам реакторы могут быть корпусные и канальные. 8. По типу замедлителя и теплоносителя реакторы АЭС можно разделить на: - водо – водяные; - граффито – водяные; граффито – газовые; тяжеловодно – водяные. Агрегатное состояние ядерного горючего может быть твердым, жидким и газообразным. На АЭС используются только твердые горючие.

Тепловые схемы АЭС с реакторами, охлаждаемыми кипящей водой Для корпусных кипящих реакторов хорошие показатели имеет схема с внутрикорпусной принудительной циркуляцией теплоносителя от инжекторов или от осевых насосов. Из условий прочности, эффективности теплоотдачи и протекания ядерных реакций область оптимального начального давления для схем с кипящими реакторами находится в пределах 6 ÷ 8 МПа. На таких реакторах возможен и промежуточный перегрев пара.

Энергоблоки АЭС с реакторами РБМК

Тепловые схемы АЭС с реакторами, охлаждаемыми водой под давлением

Характеристики энергоблоков с реакторами ВВЭР

Тепловые схемы АЭС с реакторами, охлаждаемыми жидким металлом

Параметры энергоблока АЭС с реактором БН-600

Принципиальная тепловая схема энергоблока АЭС с реактором БН

Южно-Российский государственный технический университет (Новочеркасский политехнический институт) Благодарю за внимание Ефимов Николай Николаевич – проф., д.т.н., зав каф. ТЭС