Основные принципы работы атомных электростанций. Принцип работы аэсПринцип работы АЭС (Атомной электростанции)До начала повествования о принципе работы современных атомных электростанций(АЭС), нужно сказать несколько слов о ядерной реакции, которая позволяет человеку выработать электроэнергию. В 1938 году Ирен Кюри произвела бомбардировку урана нейтронами и обнаружила новый изотоп. Но известные физики того времени не поверили ей, хотя через год Химик Отто Ганн, схожим путем получил радиоактивный барий. При бомбардировке нейтронами атомных ядер образуются нейтроны и протоны. Впервые цепная ядерная реакция была осуществлена группой ученых под руководством Энрико Ферми в 1942 году. Мощность реактора была всего лишь 20 кВт. Через 12 лет после этого события в городе Обнинск заработала первая в мире промышленная атомная электростанция. Название ядерной реакции – цепная не случайно. При распаде атомных ядер высвобождались 2-3 нейтрона, которые не образовывали новых ядер, а наоборот разбивали другие. Одного нейтрона хватает для того чтобы расщепить еще одно ядро. Представьте что получиться, если не регулировать этот процесс. Такая цепная реакция может создать мощнейший взрыв. Для регулировки цепной реакции был сконструирован ядерный реактор. Изобретателем такой чудо-машины считают Фредерика Жолио-Кюри, мужа Ирен Кюри. Сегодня распространены 4 вида ядерных реакторов: водо-водяные, уран-графитовые, газо-графитовые и тяжеловодные. Разделение конструкций реакторов происходит по двум признакам: по теплоносителю и замедлителю нейтронов. В нашей стране большое распространение получил первый тип ядерных реакторов, где в качестве теплоносителя и замедлителя нейтронов выступала обычная (ее еще называют легкая) вода. Водо-водяной реактор состоит из двух, непересекающихся контуров. Первый контур это и есть реактор, в котором загружено ядерное топливо. Кроме того, в этот же контур включается парогенератор и насосы, которые позволяют перекачивать воду, находящуюся под давлением. В первом контуре водо-водяного реактора вода разогревается до 320˚C, жидкое состояние воды поддерживается за счет давления в 16 МПа. Вода, нагретая за счет реакции деления ядер атомов, двигается по трубам к парогенератору. Там она, превращаясь в пар и подогревает коллектор с водой второго контура. Благодаря такой технологии радиоактивная вода не попадает во второй контур. Нагретая паром первого контура вода, попадает в парогенератор 2 контура, где ее температура равна 280˚ C, а давление 6,4 МПа. В таком состоянии пар продолжает двигаться по трубам второго контура и достигает турбины, при раскручивании которой образовывается электричество. Что касается Фукусимы-1, то для экономии ее построили рядом с бесплатным источником охлаждающей воды. Но вода сыграла злую шутку, обрушившись на АЭС гигантской волной. Современная атомная энергетика должна и будет развиваться, так как это дешевый источник электроэнергии, к тому же в некоторых местах альтернативы АЭС просто нет. Что касается космических разработок, то и там без атомной энергетики ни куда. Например, на марсоходе Curiosity был установлен портативный ядерный реактор для выработки электроэнергии, так как на Красной планете затруднительно из-за пыли использовать солнечные батареи. Кроме того, как это не покажется странным, выработка электроэнергии на атомных электростанциях не загрязняет окружающую среду, как это делают угольные электростанции. pop-hi-tech.ru Как работает атомная электростанция — T&P Иллюстрация: Максим Чатский Все очень просто. В ядерном реакторе распадается Уран-235, при этом выделяется огромное количество тепловой энергии, она кипятит воду, пар под давлением крутит турбину, которая вращает электрогенератор, который вырабатывает электричество. Науке известен по крайней мере один ядерный реактор естественного происхождения. Он находится в урановом месторождении Окло, в Габоне. Правда, он уже остыл полтора миллиарда лет назад. Уран-235 — это один из изотопов урана. Он отличается от простого урана тем, что в его ядре не хватает 3 нейтронов, из-за чего ядро становится менее стабильным и распадается на две части, когда в него на большой скорости врезается нейтрон. При этом вылетает еще 2–3 нейтрона, которые могут попасть в другое ядро Урана-235 и расщепить его. И так по цепочке. Это называется ядерной реакцией. Управляемая реакцияЕсли не управлять цепной ядерной реакцией и она пойдет слишком быстро, то получится самый настоящий ядерный взрыв. Поэтому за процессом надо тщательно следить и не давать распадаться урану слишком быстро. Для этого ядерное топливо в металлических трубках помещают в замедлитель — вещество, которое замедляет нейтроны и переводит их кинетическую энергию в тепловую. Для управления скоростью реакции в замедлитель погружают стержни из поглощающего нейтроны материала. Когда эти стержни поднимают, они улавливают меньше нейтронов и реакция ускоряется. Если стержни опустить, то реакция опять замедлится. Дело техники Огромные трубы в атомных электростанциях на самом деле никакие не трубы, а градирни — башни для быстрого охлаждения пара. В момент распада ядро раскалывается на две части, которые разлетаются с бешеной скоростью. Но далеко они не улетают — ударяются о соседние атомы, и кинетическая энергия превращается в тепловую. Дальше этим теплом нагревают воду, превращая ее в пар, пар крутит турбину, а турбина крутит генератор, который и вырабатывает электричество, точно так же, как в обычной тепловой электростанции, работающей на угле. Смешно, но вся эта ядерная физика, изотопы урана, цепные ядерные реакции — все для того, чтобы вскипятить воду. За чистоту Атомная энергия используется не только в атомных электростанциях. Существуют корабли и подводные лодки, работающие на ядерной энергии. В 50 годы даже разрабатывались атомные автомобили, самолеты и поезда. В результате работы ядерного реактора образуются радиоактивные отходы. Часть из них можно переработать для дальнейшего использования, часть приходится держать в специальных хранилищах, чтобы они не причинили вред человеку и окружающей среде. Несмотря на это ядерная энергия сейчас является одним из самых экологически чистых. Атомные электростанции не производят выбросов в атмосферу, требуют очень мало топлива, занимают мало места и при правильном использовании очень безопасны. Но после аварии на Чернобыльской АЭС многие страны приостановили развитие атомной энергетики. Хотя, например, во Франции почти 80 процентов энергии вырабатывается атомными электростанциями. В двухтысячных из-за большой цены на нефть все вспомнили о ядерной энергии. Существуют разработки по компактным ядерным электростанциям, которые безопасны, могут работать десятилетими и не требуют обслуживания. theoryandpractice.ru Как работает АЭС? Для блондинок и чайников =) / Энергичный блог / PublicatomЯ родилась и всегда жила рядом с атомной электростанцией. Мы как-то мирно соседствовали несколько лет, лишь отдаленно зная друг о друге. И случилось так, что пришла я на станцию работать, а вот как она работает, мне, коренной жительнице атомграда, было не понятно. Стала разбираться… а по долгу службы на АЭС — и другим рассказывать=) Итак, ты хочешь знать, как работает АЭС? Смотри дальше! На самом деле, всё, действительно про чайники и для чайников! В реакторе распадается Уран-235, при его распаде происходит выделение тепловой энергии, которая кипятит воду, в свою очередь, появившийся пар крутит турбину, а та вращает электрогенератор, который уже и вырабатывает электричество. Правда, даже блондинке понятно?В этом рисованом мультике ты узнаешь, почему АЭС — наиболее оптимальный в наше время вид производства электроэнергии.Идем дальше. Описываем принцип работы атомной станции. Смотрим тут. Принцип работы АЭС Мощный фильм про атомные станции был снят этим летом. Отважная блондинка-репортер исследует реактор строящейся станции, прыгает по остановленному на ремонт для перезагрузки топлива энергоблоку Калининской АЭС. В фильме можно увидеть, как выглядит санпропускник атомной станции, с устройством, которое знает, сколько в тебе радиации =) Так вот, о фильме-то. Примерно с 17-ой минуты фильма идет повествование об имеющихся степенях защиты АЭС — в общем, о том, что интересует нас, обывателей, более всего — о БЕЗОПАСНОСТИ. Здесь вы узнаете, что такое «устройство локализации расплава» — ЛОВУШКА РАСПЛАВА. Затем посмотрите, что происходит с отработанным ядерным топливом. Ну, а с 21-ой минуты смотрите про реакторы на быстрых нейтронах БН-600 — будущее атомной энергетики. Кстати, горючее для БН-600 — это отработанное топливо ВВЭР. Загрузились? Просто посмотрите фильм, лучше сто раз увидеть, чем сто раз блондинку послушать=)Фильм про атомные станции Не все атомные станции имеют одинаковый тип реактора. Так, например, почти на всех видео нам показывают АЭС с реактором ВВЭР. Вот тут можно совершить виртуальное путешествие по АЭС с ВВЭР — водо-водяным энергетическим реактором.Виртуальное путешествие по ВВЭР Понять, как устроен другой реактор - большой мощности канальный (РБМК), который установлен на Ленинградской АЭС (а также Курской и Смоленской), ты сможешь, посмотрев этот ролик. Если без предыстории и лирики — то начиная с 1,50 мин.Реактор РБМК publicatom.ru Принцип работы атомной электростанции. Справка26/04/2009Атомная электростанция (АЭС) – комплекс технических сооружений, предназначенных для выработки электрической энергии путем использования энергии, выделяемой при контролируемой ядерной реакции. В качестве распространенного топлива для атомных электростанций применяется уран. Реакция деления осуществляется в основном блоке атомной электростанции – ядерном реакторе. Существует несколько типов ядерных реакторов. Наибольшее распространение получили тpи основных типа pеактоpов, различающихся, главным обpазом, топливом, теплоносителем, пpименяемым для поддержания нужной темпеpатуры активной зоны, и замедлителем, используемым для снижения скоpости нейтpонов, выделяющихся в пpоцессе pаспада и необходимых для поддеpжания цепной pеакции. Сpеди них пеpвый и наиболее pаспpостpаненный тип – это pеактоp на обогащенном уpане, в котоpом и теплоносителем, и замедлителем является обычная, или "легкая", вода (легководный реактор). Существуют две основные pазновидности легководного реактора: pеактоp, в котоpом паp, вpащающий туpбины, обpазуется непосpедственно в активной зоне (кипящий реактор, в России – РБМК - реактор большой мощности, канальный), и pеактоp, в котоpом паp обpазуется во внешнем, или втоpом, контуpе, связанном с пеpвым контуpом теплообменниками и паpогенеpатоpами (водо водяной энергетический реактор – ВВЭР). Втоpой тип pеактоpа – газоохлаждаемый pеактоp (с гpафитовым замедлителем). Тpетий тип pеактоpа, – это реактоp, в котоpом и теплоносителем, и замедлителем является тяжелая вода, а топливом природный уран. Существует также реактор на быстрых нейтронах (БН). Реактор смонтирован в стальном корпусе, рассчитанном на высокое давление – до 1,6 х 107 Па, или 160 атмосфер. Основными частями ВВЭР-1000 являются: 1. Активная зона, где находится ядерное топливо, протекает цепная реакция деления ядер и выделяется энергия. 2. Отражатель нейтронов, окружающий активную зону. 3. Теплоноситель. 4. Система управления защиты (СУЗ). 5. Радиационная защита. Теплота в реакторе выделяется за счет цепной реакции деления ядерного топлива под действием тепловых нейтронов. При этом образуются продукты деления ядер, среди которых есть и твердые вещества, и газы – ксенон, криптон. Продукты деления обладают очень высокой радиоактивностью, поэтому топливо (таблетки двуокиси урана) помещают в герметичные циркониевые трубки – ТВЭЛы (тепловыделяющие элементы). Эти трубки объединяются по несколько штук рядом в единую тепловыделяющую сборку. Для управления и защиты ядерного реактора используются регулирующие стержни, которые можно перемещать по всей высоте активной зоны. Стержни изготавливаются из веществ, сильно поглощающих нейтроны – например, из бора или кадмия. При глубоком введении стержней цепная реакция становится невозможной, поскольку нейтроны сильно поглощаются и выводятся из зоны реакции. Перемещение стержней производится дистанционно с пульта управления. При небольшом перемещении стержней цепной процесс будет либо развиваться, либо затухать. Таким способом регулируется мощность реактора. Схема станции – двухконтурная. Первый, радиоактивный, контур состоит из одного реактора ВВЭР 1000 и четырех циркуляционных петель охлаждения. Второй контур, нерадиоактивный, включает в себя парогенераторную и водопитательную установки и один турбоагрегат мощностью 1030 МВт. Теплоносителем первого контура является некипящая вода высокой чистоты под давлением в 16 МПа с добавлением раствора борной кислоты – сильного поглотителя нейтронов, что используется для регулирования мощности реактора. Основные процессы, происходящие во время работы АЭС: 1. Главными циркуляционными насосами вода прокачивается через активную зону реактора, где она нагревается до температуры 320 градусов за счет тепла, выделяемого при ядерной реакции. 2. Нагретый теплоноситель отдает свою теплоту воде второго контура (рабочему телу), испаряя ее в парогенераторе. 3. Охлажденный теплоноситель вновь поступает в реактор. 4. Парогенератор выдает насыщенный пар под давлением 6,4 МПа, который подается к паровой турбине. 5. Турбина приводит в движение ротор электрогенератора. 6. Отработанный пар конденсируется в конденсаторе и вновь подается в парогенератор конденсатным насосом. Для поддержания постоянного давления в контуре установлен паровой компенсатор объема. 7. Теплота конденсации пара отводится из конденсатора циркуляционной водой, которая подается питательным насосом из пруда охладителя. 8. И первый, и второй контур реактора герметичны. Это обеспечивает безопасность работы реактора для персонала и населения. В случае невозможности использования большого количества воды для конденсации пара, вместо использования водохранилища, вода может охлаждаться в специальных охладительных башнях (градирнях). Безопасность и экологичность работы реактора обеспечиваются жестким выполнением регламента (правил эксплуатации) и большим количеством контрольного оборудования. Все оно предназначено для продуманного и эффективного управления реактором. Аварийная защита ядерного реактора – совокупность устройств, предназначенная для быстрого прекращения цепной ядерной реакции в активной зоне реактора. Активная аварийная защита автоматически срабатывает при достижении одним из параметров ядерного реактора значения, которое может привести к аварии. В качестве таких параметров могут выступать: температура, давление и расход теплоносителя, уровень и скорость увеличения мощности. Исполнительными элементами аварийной защиты являются, в большинстве случаев, стержни с веществом, хорошо поглощающим нейтроны (бором или кадмием). Иногда для остановки реактора жидкий поглотитель впрыскивают в контур теплоносителя. Дополнительно к активной защите, многие современные проекты включают также элементы пассивной защиты. Например, современные варианты реакторов ВВЭР включают "Систему аварийного охлаждения активной зоны" (САОЗ) – специальные баки с борной кислотой, находящиеся над реактором. В случае максимальной проектной аварии (разрыва первого контура охлаждения реактора), содержимое этих баков самотеком оказываются внутри активной зоны реактора и цепная ядерная реакция гасится большим количеством борсодержащего вещества, хорошо поглощающего нейтроны. Согласно "Правилам ядерной безопасности реакторных установок атомных станций", по крайней мере одна из предусмотренных систем остановки реактора должна выполнять функцию аварийной защиты (АЗ). Аварийная защита должна иметь не менее двух независимых групп рабочих органов. По сигналу АЗ рабочие органы АЗ должны приводиться в действие из любых рабочих или промежуточных положений. Аппаратура АЗ должна состоять минимум из двух независимых комплектов. Каждый комплект аппаратуры АЗ должен быть спроектирован таким образом, чтобы в диапазоне изменения плотности нейтронного потока от 7% до 120% номинального обеспечивалась защита: 1. По плотности нейтронного потока – не менее чем тремя независимыми каналами; 2. По скорости нарастания плотности нейтронного потока – не менее чем тремя независимыми каналами. Каждый комплект аппаратуры АЗ должен быть спроектирован таким образом, чтобы во всем диапазоне изменения технологических параметров, установленном в проекте реакторной установки (РУ), обеспечивалась аварийная защита не менее чем тремя независимыми каналами по каждому технологическому параметру, по которому необходимо осуществлять защиту. Управляющие команды каждого комплекта для исполнительных механизмов АЗ должны передаваться минимум по двум каналам. При выводе из работы одного канала в одном из комплектов аппаратуры АЗ без вывода данного комплекта из работы для этого канала должен автоматически формироваться аварийный сигнал. Срабатывание аварийной защиты должно происходить как минимум в следующих случаях: 1. При достижении уставки АЗ по плотности нейтронного потока. 2. При достижении уставки АЗ по скорости нарастания плотности нейтронного потока. 3. При исчезновении напряжения в любом не выведенном из работы комплекте аппаратуры АЗ и шинах электропитания СУЗ. 4. При отказе любых двух из трех каналов защиты по плотности нейтронного потока или по скорости нарастания нейтронного потока в любом не выведенном из работы комплекте аппаратуры АЗ. 5. При достижении уставок АЗ технологическими параметрами, по которым необходимо осуществлять защиту. 6. При инициировании срабатывания АЗ от ключа с блочного пункта управления (БПУ) или резервного пункта управления (РПУ). Материал подготовлен интернет-редакцией www.rian.ru на основе информации РИА Новости и открытых источников 26.04.2009 Интересно почитать ecoteco.ru Атомные электростанции (АЭС), принцип работы, разновидности, типы, мощность
Ядерная реакция, в результате которой высвобождается огромное количество тепловой энергии, происходит в специальных устройствах — ядерных реакторах, состоящих из активной зоны, отражателя, системы охлаждения, регулирования и контроля, корпуса и биологической защиты. В каналах активной зоны помещается ядерное топливо в виде стержней, покрытых герметической оболочкой. Количество таких тепловыделяющих элементов (твэлов) может достигать нескольких тысяч. Деление ядер урана происходит при бомбардировке их нейтронами. Продукты деления ядер имеют большую кинетическую энергию, которая почти полностью превращается в теплоту. Тепловая энергия используется для нагрева теплоносителя, омывающего рабочие каналы твэлов Принудительной циркуляцией. Теплоносителем может быть обычная вода, тяжелая вода, водяной пар, жидкие металлы, некоторые инертные газы. Отражатель предназначен для возвращения в активную зону вылетающих нейтронов. Управление реактором осуществляется с помощью специальных стержней, которые вводятся в активную зону и изменяют поток нейтронов, а, следовательно, и интенсивность ядерной реакции. Корпус реактора имеет биологическую защиту, выполненную в виде толстого слоя бетона с внутренними каналами для отвода теплоты. В зависимости от применяемых типов реакторов (водографитовых, водо-водяных, реакторов-размножителей) АЭС могут быть одно-, двух-и трехконтурными. В одноконтурных АЭС контуры теплоносителя и рабочего тела (пара) совпадают. По назначению АЭС подразделяются:• теплоэлектроцентрали (АТЭЦ). Предназначены для выработки тепловой энергии на отопление, горячее водоснабжение, а также электрической энергии; • станции теплоснабжения (ACT). He имеют паротурбинной установки и генератора и являются источниками теплофикации жилых помещений и промышленных предприятий; • станции промышленного теплоснабжения (АСПТ). Предназначены для снабжения промышленных предприятий технологическим паром и горячей водой. Значительный интерес при создании экономичных электростанций представляют методы непосредственного получения электроэнергии из тепловой. Такими методами являются магнитогидродинамические, термоэлектрические, термоэмиссионные. Магнитогидродинамические методы основаны на законе электромагнитной индукции, согласно которому в проводнике при перемещении его в магнитном поле возникает электродвижущая сила (ЭДС). Величина ЭДС пропорциональна скорости движения проводника, его длине и напряженности магнитного поля. Этот закон лежит в основе работы как электрогенератора, так и магнитогидродинамического (МГД) генератора. В МГД генераторах магнитное поле создается мощными электромагнитами, в качестве проводника используется поток ионизированного газа (плазмы). Плазма — это продукт сгорания топлива, обладающий температурой 2500…3500°С и электропроводностью. Для повышения электропроводности в плазму добавляются присадки. В МГД генераторе в плазме, движущейся в магнитном поле со скоростью более 600 м/с, возникает ЭДС постоянного направления, которая отводится специальными электродами. Тепло от охлажденной до 2000 °С в канале МГД генератора плазмы может быть использовано в парогенераторе для получения пара и использования его для вращения турбины и генератора. Использование МГД генератора совместно с паротурбинной установкой значительно повышает коэффициент полезного действия станции. Термоэлектрические методы основаны на возможности получения термо-ЭДС при перепаде температур в спае металлов. Термоэмиссионные методы основаны на явлении термоэлектронной эмиссии горячего катода. pue8.ru АЭС: принцип работы и устройствоВ середине ХХ века лучшие умы человечества упорно трудились сразу над двумя задачами: над созданием атомной бомбы, а также над тем, как можно использовать энергию атома в мирных целях. Так появились первые в мире атомные электростанции. В чем заключается принцип работы АЭС? И где в мире расположены крупнейшие из этих электростанций? История и особенности ядерной энергетикиЭнергия - всему голова - именно так можно перефразировать известную пословицу, учитывая объективные реалии XXI века. С каждым новым витком технического прогресса человечеству необходимо всё большее ее количество. Сегодня энергия мирного атома активно используется в экономике и производстве, и не только в энергетике. Электроэнергия, производимая на так называемых АЭС (принцип работы которых весьма прост по своей сути), широко используется в промышленности, освоении космоса, медицине и сельском хозяйстве. Ядерной энергетикой называется отрасль тяжелой промышленности, извлекающая тепловую и электроэнергию из кинетической энергии атома. Когда же появились первые АЭС? Принцип работы подобных электростанций советские ученые изучали еще в 40-х годах. Кстати, параллельно они же изобретали и первую атомную бомбу. Таким образом, атом был одновременно и мирным, и смертельным. В 1948 году И. В. Курчатов предложил советскому правительству начать проводить непосредственные работы по извлечению атомной энергии. Двумя годами позже в Советском Союзе (в городе Обнинске Калужской области) начинается строительство самой первой на планете АЭС. Принцип работы всех атомных электростанций схож, а разобраться в нем совсем не трудно. Об этом пойдет речь далее. АЭС: принцип работы (фото и описание)В основе работы любой атомной электростанции лежит мощная реакция, которая возникает при делении ядра атома. В этом процессе чаще всего участвуют атомы урана-235 или же плутония. Ядро атомов делит нейтрон, попадающий в них извне. При этом возникают новые нейтроны, а также осколки деления, которые имеют огромную кинетическую энергию. Как раз эта энергия и выступает главным и ключевым продуктом деятельности любой атомной станции Так можно описать принцип работы реактора АЭС. На следующем фото вы можете посмотреть, как он выглядит изнутри. Выделяют три основных типа ядерных реакторов:
Отдельно стоит описать принцип работы АЭС в целом. О том, как она работает, речь пойдет в следующей статье. Принцип работы АЭС (схема)Атомная электростанция работает в определенных условиях и в строго заданных режимах. Кроме ядерного реактора (одного или нескольких), в структуру АЭС входят и прочие системы, специальные сооружения и высококвалифицированный персонал. В чем же заключается принцип работы АЭС? Кратко его можно описать следующим образом. Главный элемент любой АЭС - это ядерный реактор, в котором происходят все основные процессы. О том, что происходит в реакторе, мы писали в предыдущем разделе. Ядерное топливо (как правило, чаще всего это уран) в виде небольших черных таблеток подается в этот огромный котел. Энергия, выделяемая во время реакций, происходящих в атомном реакторе, преобразуется в тепло и передается теплоносителю (как правило, это вода). Стоит отметить, что теплоноситель при этом процессе получает и некоторую дозу радиации. Далее тепло из теплоносителя передается обычной воде (посредством специальных устройств - теплообменников), которая в результате этого закипает. Водяной пар, который при этом образуется, вращает турбину. К последней подсоединен генератор, который и генерирует электрическую энергию. Таким образом, по принципу действия АЭС - это та же тепловая электростанция. Разница лишь в том, каким способом образуется пар. География ядерной энергетикиПервая пятерка стран по производству атомной энергии выглядит следующим образом: При этом Соединенные Штаты Америки, вырабатывая в год около 864 миллиардов кВт*час, производят до 20 % всей электроэнергии планеты. Всего в мире 31 государство эксплуатирует атомные электростанции. Из всех континентов планеты лишь два (Антарктида и Австралия) полностью свободны от атомной энергетики. На сегодняшний день в мире функционирует 388 ядерных реакторов. Правда, 45 из них уже полтора года не вырабатывали электроэнергию. Большая часть ядерных реакторов расположена в Японии и в США. Полная их география представлена на следующей карте. Зеленым цветом обозначены страны с действующими ядерными реакторами, указано также их общее количество в конкретном государстве. Развитие ядерной энергетики в разных странахВ целом, по состоянию на 2014 год в развитии ядерной энергетики наблюдается общий спад. Лидерами по строительству новых атомных реакторов являются три страны: это Россия, Индия и Китай. Кроме этого, ряд государств, не имеющих атомных электростанций, планируют построить их в ближайшее время. К таковым можно отнести Казахстан, Монголию, Индонезию, Саудовскую Аравию и ряд стран Северной Африки. С другой стороны, ряд государств взяли курс на постепенное сокращение числа атомных электростанций. К таким относится Германия, Бельгия и Швейцария. А в некоторых странах (Италия, Австрия, Дания, Уругвай) ядерная энергетика запрещена на законодательном уровне. Основные проблемы ядерной энергетикиС развитием ядерной энергетики связана одна существенная экологическая проблема. Это так называемое тепловое загрязнение окружающей среды. Так, по мнению многих экспертов, АЭС выделяют больше тепла, нежели такие же по мощности тепловые электростанции. Особо опасно тепловое загрязнение вод, которое нарушает природные условия жизни биологических организмов и приводит к гибели многих видов рыб. Другая острая проблема, связанная с атомной энергетикой, касается ядерной безопасности в целом. Впервые человечество всерьез задумалось об этой проблеме после Чернобыльской катастрофы 1986 года. Принцип работы Чернобыльской АЭС мало чем отличался от такового других атомных электростанций. Однако это не спасло её от крупной и серьезной аварии, повлекшей за собой очень серьезные последствия для всей Восточной Европы. Причем опасность ядерной энергетики не ограничивается лишь возможными техногенными авариями. Так, большие проблемы возникают с утилизацией ядерных отходов. Преимущества атомной энергетикиТем не менее сторонники развития ядерной энергетики называют и явные преимущества работы атомных электростанций. Так, в частности, Всемирная ядерная ассоциация недавно опубликовала свой отчет с весьма интересными данными. Согласно ему, количество человеческих жертв, сопровождающих производство одного гигаватта электроэнергии на АЭС, в 43 раза меньше, чем на традиционных тепловых электростанциях. Есть и другие, не менее важные, преимущества. А именно:
Вместо заключенияВ 1950 году была построена первая в мире АЭС. Принцип работы атомных электростанций заключается в делении атома с помощью нейтрона. В результате этого процесса высвобождается колоссальный объем энергии. Казалось бы, атомная энергетика - это исключительное благо для человечества. Однако история доказала обратное. В частности, две крупные трагедии - авария на советской Чернобыльской АЭС в 1986 году и авария на японской электростанции Фукусима-1 в 2011 году - продемонстрировали опасность, которую несет в себе мирный атом. И многие страны мира сегодня начали задумываться о частичном или даже полном отказе от ядерной энергетики. Эти 10 мелочей мужчина всегда замечает в женщине Думаете, ваш мужчина ничего не смыслит в женской психологии? Это не так. От взгляда любящего вас партнера не укроется ни единая мелочь. И вот 10 вещей. 7 фраз, которые разрушающе действуют на психику вашего ребенка Гнев, усталость и разочарование, которые накапливаются из-за ежедневных проблем, могут заставить вас говорить то, чего вы на самом деле не имеете в ви. Почему комары одних людей кусают, а других нет Ученые нашли несколько причин, по которым комары не могут устоять перед искушением укусить одних и бояться подлетать к другим людям. 13 признаков, что у вас самый лучший муж Мужья – это воистину великие люди. Как жаль, что хорошие супруги не растут на деревьях. Если ваша вторая половинка делает эти 13 вещей, то вы можете с. Непростительные ошибки в фильмах, которых вы, вероятно, никогда не замечали Наверное, найдется очень мало людей, которые бы не любили смотреть фильмы. Однако даже в лучшем кино встречаются ошибки, которые могут заметить зрител. 11 странных признаков, указывающих, что вы хороши в постели Вам тоже хочется верить в то, что вы доставляете своему романтическому партнеру удовольствие в постели? По крайней мере, вы не хотите краснеть и извин. how.qip.ru Основные принципы работы атомных электростанцийДисциплина: Химия и физика Тип работы: Реферат Тема: Основные принципы работы атомных электростанцийМИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ Федеральное агентство по образованию Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Новосибирский государственный технический университет» РЕФЕРАТ на тему «Основные принципы работы АЭС» по дисциплине «Введение в направление» Проверил: Выполнил: проф. Щинников П.А. студент Щадрин Н.Н. группа ТЭ-52 Отметка о защите ________________ Новосибирск, 2009 СОДЕРЖАНИЕ: Введение .................................................................................................................2 Особенности атомной энергетики .......................................................................2 Принцип работы АЭС............................................................................................4 Заключение ............................................................................................................ 9 Список литературы ...............................................................................................10 ВВЕДЕНИЕ Опыт прошлого свидетельствует, что проходит не менее 80 лет, прежде чем одни основные источники энергии заменяются другими - дерево заменил уголь, уголь - нефть, нефть - газ, химические виды топлива заменила атомная энергетика. История овладения атомной энергией - от первых опытных экспериментов - насчитывает около 60 лет, когда в 1939г. была открыта реакция деления урана. В 30-е годы нашего столетия известный ученый И.В. Курчатов обосновывал необходимость развития научно-практических работ в области атомной техники в интересах народного хозяйства страны. В 1946 г. в России был сооружен и запущен первый на Европейско-Азиатском континенте ядерный реактор. Создается уранодобывающая промышленность. Организовано производство ядерного горючего – урана-235 и плутония-239, налажен выпуск радиоактивных изотопов. В 1954 г. начала работать первая в мире атомная станция в г. Обнинске, а через 3 года на океанские просторы вышло первое в мире атомное судно – ледокол “Ленин”. Начиная с 1970 г. во многих странах мира осуществляются масштабные программы развития ядерной энергетики. В настоящее время сотни ядерных реакторов работают по всему миру. ОСОБЕННОСТИ АТОМНОЙ ЭНЕРГЕТИКИ Энергия - это основа основ. Все блага цивилизации, все материальные сферы деятельности человека - от стирки белья до исследования Луны и Марса - требуют расхода энергии. И чем дальше, тем больше. На сегодняшний день энергия атома широко используется во многих отраслях экономики. Строятся мощные подводные лодки и надводные корабли с ядерными энергетическими установками. С помощью мирного атома осуществляется поиск полезных ископаемых. Массовое применение в биологии, сельском хозяйстве, медицине, в освоении космоса нашли радиоактивные изотопы. В России имеется 9 крупных атомных электростанций (АЭС), и практически все они расположены в густонаселенной европейской части страны. В 30-километровой зоне этих АЭС проживает более 4 млн. человек. Положительное значение атомных электростанций в энергобалансе очевидно. Гидроэнергетика для своей работы требует создание крупных водохранилищ, под которыми затапливаются большие площади плодородных земель по берегам рек. Вода в них застаивается и теряет свое качество, что в свою очередь обостряет проблемы водоснабжения, рыбного хозяйства и индустрии досуга. Теплоэнергетические станции в наибольшей степени способствуют разрушению биосферы и природной среды Земли. Они уже истребили многие десятки тонн органического топлива. Для его добычи из сельского хозяйства и других сфер изымаются огромные земельные площади. В местах открытой добычи угля образуются “лунные ландшафты”. А повышенное содержание золы в топливе является основной причиной выброса в воздух десятков миллионов тонн . Все тепловые энергетические установки мира выбрасывают в атмосферу за год до 250 млн. т золы и около 60 млн. т сернистого ангидрида. Атомные электростанции – третий “кит” в системе современной мировой энергетики. Техника АЭС, бесспорно, является крупным достижением НТП. В случае безаварийной работы атомные электростанции не производят практически никакого загрязнения окружающей среды, кроме теплового. Правда в результате работы АЭС (и предприятий атомного топливного цикла) образуются радиоактивные отходы, представляющие потенциальную опасность. Однако объем радиоактивных отходов очень мал, они весьма компактны, и их можно хранить в условиях, гарантирующих отсутствие утечки наружу. АЭС экономичнее обычных тепловых станций, а, самое главное, при правильной их эксплуатации – это чистые источники энергии. Вместе с тем, развивая ядерную энергетику в интересах экономики, нельзя забывать о безопасности и здоровье людей, так как ошибки могут привести к катастрофическим последствиям. ПРИНЦИП РАБОТЫ АЭС Атомная электростанция представляет собой комплекс технических сооружений, предназначенных для выработки электрической энергии путем использования энергии, выделяемой при контролируемой ядерной реакции. В качестве распространенного топлива для атомных электростанций применяется уран. Реакция деления осуществляется в основном блоке атомной электростанции – ядерном реакторе. Наиболее pаспpостpанен pеактоp на обогащенном уpане, в котоpом и теплоносителем, и замедлителем является обычная, или «легкая», вода. Реавтор второго типа – газоохлаждаемый – с графитовым замедлителем. В реакторе третьего типа и теплоносителем, и замедлителем является тяжелая вода, а топливом природный уран. Кроме того существует реактор на быстрых нейтронах. Безопасность и экологичность работы реактора обеспечиваются жестким выполнением регламента – специальных правил эксплуатации и большим количеством контрольного оборудования, которое предназначено для эффективного управления реактором. Если один из параметров реактора – температура, давление, мощность – достигнет недопустимого значения, сработает аварийная защита, которая быстро прекратит цепную ядерную реакцию в активной зоне реактора. Принцип действия атомных электростанций во многом схож с действием электростанций на органическом топливе. Главное различие – это топливо. На атомной электростанции применяется уран – предварительно обогащенная природная руда, и пар производится посредством расщепления ядра, а не сжигания нефти, газа или угля. Атомные электростанции не сжигают топливо, благодаря чему не загрязняется атмосфера. Процесс происходит следующим образом: Крошечные частицы урана, которые называются атомы, расщепляются. Во время расщепления высвобождаются еще более малые элементы атома – нейтроны. Нейтроны сталкиваются с атомами урана, в результате выделяется тепло, необходимое для выработки электричества. Наиболее часто на АЭС применяются 4 типа реакторов на тепловых нейтронах: 1) водо-водяные с обычной водой в качестве замедлителя и теплоносителя; 2) графито-водные с водяным теплоносителем и графитовым замедлителем; 3) тяжеловодные с водяным теплоносителем и тяжёлой водой в качестве замедлит... Забрать файлПохожие материалы:refland.ru |
|
|||||||||||||||||
|
|
|||||||||||||||||
|
Самое удивительное то, что сумма их масс превышает массу атомных ядер, которые они образуют. Все дело в том, что при объединении протоны и нейтроны теряют энергию, а значит и массу. Причем уменьшение массы одного единственного атомного ядра всего лишь на один грамм, может сравниться по количеству тепловой энергии с сжиганием 280-300 вагонов каменного угля. Согласитесь, иметь такую энергию и не воспользоваться ей это преступление. Но не будет ли вскрытие ядра атома, похожим на открытие ящика Пандоры? Давайте попытаемся разобраться с этим.
АЭС являются тепловыми станциями, использующими тепловую энергию ядерных реакций. Источник энергии на АЭС — ядерное топливо (уран, плутоний и др.), характеризующееся очень высокой теплотворной способностью. 
Перспективным в ядерной энергетике является разработка термоядерных электростанций, работа которых основана на управляемых реакциях синтеза ядер легких металлов (термоядерные реакции). 
