Содержание
Ядерный реактор – устройство, принцип действия
4
Средняя оценка: 4
Всего получено оценок: 218.
4
Средняя оценка: 4
Всего получено оценок: 218.
Главной частью любой атомной электростанции является ядерный реактор, вырабатывающий энергию, которая потом направляется на генераторы. Рассмотрим кратко его устройство и принцип действия.
Принцип работы атомного реактора
Во всех существующих атомных электростанциях энергия вырабатывается за счет деления ядер тяжелых элементов (чаще всего урана-235 или плутония-239) .
Ключевым моментом этого процесса является управление скоростью распада. Если скорость будет слишком низка – цепная реакция прекратится, распад перестанет быть самоподдерживающимся. Если скорость будет слишком велика – произойдет резкое увеличение выделения энергии, что приведет к взрыву.
Рис. 1. Управление коэффициентом размножения нейтронов.
Таким образом, ядерный реактор должен иметь возможность увеличивать и уменьшать скорость распада. Это делается путем регулирования коэффициента размножения нейтронов. Нейтроны играют важнейшую роль в цепной реакции, низкий коэффициент размножения нейтронов приведет к ее остановке, высокий – к неконтролируемому увеличению скорости распада. Коэффициент должен постоянно оставаться близким к $k = 1$.
Управление коэффициентом размножения нейтронов достигается путем введение в зону реакции конструктивных элементов (стержней), содержащих вещество, хорошо поглощающее нейтроны. При этом если эти стержни полностью выведены из зоны реакции – коэффициент размножения становится больше единицы, а если полностью введены – меньше.
Кроме того, поскольку быстрые нейтроны имеют гораздо меньшую вероятность захвата ядрами, в реакторе должно присутствовать вещество, замедляющее нейтроны.
Устройство реактора
Устройство ядерного реактора представлено на следующем рисунке:
Рис. 2. Устройство атомного реактора.
В рабочей зоне ядерного реактора находятся стержни или пластины из урана или плутония, окруженные теплоносителем, который одновременно является и замедлителем нейтронов (как правило, это тяжелая вода).
В пространство между этими пластинами или стержнями из ядерного топлива помещаются регулирующие стержни из вещества, хорошо поглощающего нейтроны (бор, кадмий, графит). Именно с помощью этих стержней осуществляется управление цепной реакцией распада. Для этого регулирующие стержни имеют механизмы ввода и удаления их из рабочей зоны реактора.
Нагретый теплоноситель поступает через трубопровод первого контура в парогенератор, где передает тепло во второй контур, и, охлаждаясь, возвращается в зону реакции.
Вся рабочая зона окружается толстой защитной оболочкой, задерживающей нейтроны и γ-излучение. Таким образом, все критически ответственные и потенциально опасные элементы реактора работают в стабильных условиях закрытого пространства, что повышает надежность и безопасность работы.
Реактор – это уникальная часть атомной электростанции. Но тепло, полученное во втором контуре, используется точно так же, как и в обычных тепловых электростанциях – теплоноситель подается на турбину, вращающую электрические генераторы. Эта тема изучается при изучении электричества.
Рис. 3. Схема АЭС.
Что мы узнали?
Ядерный реактор – это устройство, в котором происходит управляемая цепная реакция распада тяжелых ядер. Управление цепной реакцией производится с помощью частичного введения в зону реакции стержней из вещества, хорошо поглощающего нейтроны. Это позволяет изменять коэффициент размножения нейтронов и скорость цепной реакции.
Тест по теме
Доска почёта
Чтобы попасть сюда — пройдите тест.
Пока никого нет. Будьте первым!
Оценка доклада
4
Средняя оценка: 4
Всего получено оценок: 218.
А какая ваша оценка?
ЯДЕРНЫЙ РЕАКТОР • Большая российская энциклопедия
Авторы: О. Ю. Кочнов
Я́ДЕРНЫЙ РЕА́КТОР, устройство, в котором осуществляется управляемая ядерная цепная реакция деления. Первый в мире Я. р. сконструирован и запущен в 1942 в Чикаго (США) под рук. Э. Ферми. В СССР первый Я. р. построен в 1946 под рук. И. В. Курчатова.
Цепная ядерная реакция в Я. р. идёт под действием нейтронов. Для осуществления управляемой реакции необходимы следующие компоненты: ядерное топливо, замедлитель нейтронов (уменьшающий энергию нейтронов до необходимых для реакции деления значений) и теплоноситель для отвода теплоты из активной зоны реактора. Ядро 235U под действием нейтрона делится, испуская 2–3 нейтрона и выделяя тепловую энергию. Испущенные нейтроны в свою очередь вызывают деление следующих ядер 235U. Выделенная теплота отводится теплоносителем, в теплообменных аппаратах генерируется пар, поступающий на турбину. При работе Я. р. образуются также сопутствующие α -, β -, γ -излучения, защитой от которых служит шахта реактора.
По типу активной зоны Я. р. подразделяют на гетерогенные реакторы и гомогенные реакторы; по назначению – на энергетические, промышленные и исследовательские; по типу теплоносителя – на водяные, газовые и жидкометаллические; по энергии нейтронов – на реакторы на тепловых нейтронах, реакторы на промежуточных нейтронах и реакторы на быстрых нейтронах; по количеству контуров теплоносителя – на одно-, двух- и трёхконтурные. Некоторые Я. р. (реакторы-размножители) в процессе работы способны сами воспроизводить вторичное ядерное топливо, которое может быть использовано впоследствии; к таким Я. р. относятся реакторы на быстрых нейтронах БН-600, БН-800.
Осн. применение Я. р. – выработка электроэнергии. Кпд Я. р. достигает 31,7% (водо-водяной энергетич. реактор ВВЭР-1000). Первая в мире АЭС мощностью 5 МВт была запущена в СССР в 1954 (см. Обнинская атомная электростанция). Оборудование контура генерации электроэнергии АЭС аналогично оборудованию типовой ТЭС. Тепловая энергия утилизируется в атмосферу посредством водохранилищ, прудов-охладителей, градирен и др.
Рис. В. С. Давыдова
Схема ядерного реактора ВВЭР-1000: 1 – привод системы управления и защиты; 2 – крышка реактора; 3 – корпус реактора; 4 – блок защитных труб; 5 – шахта; 6 – выгородк…
Тепловыделяющие элементы (твэл) Я. р. различают по типам: трубчатые, стержневые, пластинчатые, шаровые и др. Для разл. типов твэлов используют ядерное топливо разного обогащения: от 2 до 90%. Обычно твэлы собирают в особые конструкции – тепловыделяющие сборки (ТВС). Гл. частью Я. р. служит активная зона, в которой протекает управляемая реакция деления. Активная зона состоит из ТВС, установленных в соответствующих ячейках или каналах, и располагается в корпусе, помещаемом в шахту из «тяжёлого» бетона. Осн. оборудование Я. р. размещается в герметичном сооружении, предотвращающем выход радиоактивных веществ в окружающую среду при нарушении нормальной эксплуатации или в аварийных ситуациях (рис.). Теплоотвод осуществляется главными циркуляционными насосами. В процессе работы Я. р. отработанное топливо необходимо периодически извлекать и загружать свежее. Для разл. типов Я. р. существуют разные способы перегрузки ТВС: периодический (1 раз в год) и непрерывный.
Управление цепной ядерной реакцией обеспечивают стержни, наполненные поглотителем нейтронов (карбид бора, кадмий, европий и др.). Стержни обычно располагаются в верхней части Я. р. и вводятся в активную зону сверху вниз, хотя бывает и горизонтальная компоновка стержней. Иногда стержни изготавливают в виде тонких изделий и размещают прямо внутри ТВС. В дополнение к стержням для выравнивания поля нейтронного потока, а также для уменьшения количества поглощающих стержней может быть использован жидкий поглотитель нейтронов (напр. , раствор борной кислоты), который выводится из контура в процессе работы Я. р. В некоторых типах Я. р. используются выгорающие поглотители, устанавливаемые в ячейках активной зоны вместо штатных ТВС.
В Я. р. предусмотрена аварийная защита, также обеспечиваемая поглощающими стержнями. Иногда допускается совмещение функций стержней управления и аварийной защиты. Время погружений стержней в активную зону Я. р. составляет неск. секунд (3–4 с для ВВЭР-1000). При опускании стержней в активную зону реакция деления ядер прекращается и Я. р. останавливается, после чего необходимо снять остаточное энерговыделение из активной зоны, которое в момент останова составляет ок. 6% от номинального уровня мощности и затем экспоненциально уменьшается.
При работе Я. р. образуются жидкие, твёрдые и газообразные продукты деления, требующие утилизации. Газы после фильтрования (в осн. от 131I) выбрасываются в окружающую среду через вентиляционную трубу; жидкости кондиционируют и отправляют на спец. предприятия для подготовки к длительному хранению. Твёрдые радиоактивные отходы сортируют по степени активности для последующей отправки на длительное хранение. Отработанное ядерное топливо выдерживают в хранилищах для спада радиоактивности и затем передают на регенерацию. Из ТВС извлекают невыгоревшее топливо, которое служит сырьём для изготовления новых ТВС.
Я. р. используют также для произ-ва радионуклидов медицинского (99Мо, 131I и др.) и технического (60Co, 192Ir и др.) назначения. В медицине радионуклиды, доставляемые с Я. р., применяют для диагностики и лечения онкологич. заболеваний.
Нарисуйте схему атомного энергетического реактора и подпишите части
Ответить
Проверено
238. 5k+ просмотров
Подсказка: Ядерный реактор — это устройство, которое управляет цепной ядерной реакцией. В ядерном реакторе тепло вырабатывается внутри реактора в результате процесса деления. Это тепло преобразуется в электричество.
Полный ответ:
Выше приведена маркированная схема ядерного реактора.
В ядерном реакторе, во-первых, у нас есть бетонная камера внутри камеры, у нас есть стальной сосуд. Именно внутри этого стального сосуда и происходит ядерная реакция. 9{235}\text{U}$), плутоний, торий и др.
Между твэлами расположены стержни управления. Как правило, они сделаны из кадмия. Они используются для управления ядерными реакциями.
При протекании реакции выделяется большое количество тепла. Таким образом, тепло передается в теплообменник с помощью насоса. Внутри теплообменника у нас жидкий натрий в качестве хладагента. Теплообменник снова соединен со стальным сосудом.
Пар высокого давления из теплообменника подается на турбину. Турбина представляет собой механический компонент, соединенный с генератором. Когда пар высокого давления достигает турбины, турбина вращается за счет высокого давления.
Благодаря вращению турбины генератор будет производить электричество.
Пар из турбины должен быть преобразован обратно в воду, чтобы его можно было повторно использовать для реакции. Для этого пар из турбины направляется в конденсатор. Конденсатор превращает пар в воду.
Затем с помощью насоса вода закачивается обратно в теплообменник.
Примечание:
Внутри ядерного реактора тепло, вырабатываемое ядерной реакцией, преобразуется в электричество с помощью генератора.
Основными компонентами ядерного реактора являются:
Топливо: расщепляющийся материал, используемый в реакции.
Замедлитель: для уменьшения скорости быстрых нейтронов, образующихся при делении.
Стержни управления: используются для управления реакцией или для остановки цепной реакции.
Хладагент: для поглощения тепла, выделяемого при делении.
Турбина: турбина вращается за счет тепла. Поэтому тепловая энергия преобразуется в механическую энергию в турбине.
Генератор: преобразует механическую энергию в электрическую.
Недавно обновленные страницы
Большинство эубактериальных антибиотиков получены из биологии ризобия класса 12 NEET_UG
Биоинсектициды саламин были извлечены из класса 12 Biology NEET_UG
Какое из следующих утверждений, касающихся Baculovirussess 12 Biology Neet_ug
. Какое из следующих утверждений, касающихся Baculovirusses, NEET_UG
. Какое из следующих утверждений, касающихся Baculoviruses, Neet_ug
. муниципальные канализационные трубы не должны быть непосредственно 12 класса биологии NEET_UG
Очистка сточных вод выполняется микробами A B Удобрения 12 класса биологии NEET_UG
Иммобилизация фермента – это конверсия активного фермента класса 12 биологии NEET_UG
Большинство эубактериальных антибиотиков получают из биологического класса Rhizobium 12 NEET_UG
Саламиновые биоинсектициды были извлечены из биологического класса А 12 NEET_UG
12 класс биологии NEET_UG
Канализационные или городские канализационные трубы не должны быть напрямую 12 класс биологии NEET_UG
Очистка сточных вод выполняется микробами A B Удобрения 12 класс биологии NEET_UG
Иммобилизация фермента — это адвокат активного фермента класса 12 Biology NEET_UG
Трендовые сомнения
Студенты также читают
Aclear Fusion Reactors
Aclear Arector, основанные на ядрах
Якорный Реактор, на основе ядерного ядра
Якорный Реактор, на основе ядерного ядра
. Деление и ядерный синтез
Работа атомной электростанции
Ядерная физика
Изобар – ядерная физика
Ядерное деление
Nuclear Fusion
Nuclear Energy
Nuclear Reactor Diagram — Bilder und Stockfotos
38Bilder
- Bilder
- Fotos
- Grafiken
- Vektoren
- Videos
Durchstöbern Sie 38
nuclear reactor diagram Stock- Фотографии и фотографии. Oder starten Sie eine neuesuche, um noch mehr Stock-Photografie und Bilder zu entdecken.
Sortieren nach:
Am beliebtesten
komponenten des kernreaktors — схема ядерного реактора, графика, клипарт, мультфильмы и символы Dampf wird dann verwendet, um Stromgeneratoren zu drehen und Strom zu erzeugen.
Physik Illustration
наука виртуальной реальности для schungskonzept. hud-display-arbeiten zur projekt-augmented-reality. 3D атомный точный цифровой анализ цифровых данных. онлайн-медицина-технология-вектор-иллюстрация — схема ядерного реактора сток-график, -клипарт, -мультфильмы и -символ
Наука виртуальной реальности Forschungskonzept. HUD-Display-Arbeiten…
Virtual Reality wissenschaftliches Forschungskonzept. HUD-Display-Arbeit am Projekt Augmented Reality. 3D-Atom-Teilchenphysik-Datenanalyse digitales Gerät. Онлайн-медицинские технологии Векториллюстрация.
akw-reaktorbereich — схема ядерного реактора стоковая графика, -клипарт, -мультфильмы и -символ
AKW-Reaktorbereich
схема с кернреакцией — схема ядерного реактора стоковая графика, -клипарт, -мультфильмы и -символ
Diagramm mit Kernreaktion
Diagramm mit Abbildung der Kernreaktion
kernenergie: kernspaltung und kernfusion konzept диаграммы, flash vektor-illustration. — Схемы ядерных реакторов — стоковые графики, -клипарты, -карикатуры и -символы
Kernenergie: Kernspaltung und Kernfusion Konzept Diagramm,. ..
Kernenergie: Konzeptdiagramm für Spaltung und Fusion, flash Vektorillustration. Trennen und Kombinieren von Atomen.
термоядерный реактор-схема. вектор. Weg zu Neuer Energy. gerät, das energie aus der thermonuklearen verschmelzung von wasserstoff zu erhält гелия. — схема ядерного реактора: стоковые графики, клипарты, карикатуры и символы
Термоядерный термоядерный реактор-Схема. Вектор. Weg zu neuer…
Схема термоядерных термоядерных реакторов. Векториллюстрация. Weg zu Neuer Energie. Gerät, das Energie aus der thermonuclearen Fusion von Wasserstoff zu Helium erhält. Saubere Energie
kernfusionsreaktionsprozess vektorbild — схема ядерного реактора стоковые графики, -клипарты, -мультфильмы и -символы Abbildung eines Kernfusionsprozesses. Kernenergiediagramm der Kernfusionsreaktion.
kernkraftprozess — nuclear reactor diagram stock-grafiken, -clipart, -cartoons und -symbole
Kernkraftprozess
kernspaltungsprozess vektorbild — nuclear reactor diagram stock-grafiken, -clipart, -cartoons und -symbole
Kernspaltungsprozess Vektorbild
Vektorbild der Kernspaltungsreaktion. Abbildung eines Kernspaltungsprozesses. Kernenergiediagramm der Kernspaltungsreaktion.
nukleare fusion — схема ядерного реактора сток-график, -клипарт, -мультфильмы и -символ
Nukleare Fusion
biogasproduktionsprozess von der der sammlung von lebensmittelabfällen über die anaerobe vergärung bis hin zur biomethanproduktion. — схема ядерного реактора: стоковая графика, клипарт, карикатуры и символы Flache Vektorillustration auf weißem Hintergrund. Erneuerbare Energien und grüne Umwelt.
biogasverbrauch im energieverbrauch, cartoon-infografik, flash vektorillustration auf weißem hintergrund. — схема ядерных реакторов: стоковые графики, клипарты, карикатуры и символы
Biogasverbrauch im Energieverbrauch, Cartoon-Infografik, flash…
Biogasnutzung im Energieverbrauch, Cartoon-Infografik, flash Vektorillustration auf weißem Hintergrund. Produktbereich Anaerobe Vergärung für organischen Dünger, grüne Energie, Gas und Wärme.
Industrie — схема ядерного реактора, графика, клипарт, мультфильмы и символы
Industrie
Pflanzen-Infografiken Vektorillustration mit Set-Design und dekorativen isolierten Elemen
kernkraft umriss bunte illustration — диаграмма ядерного реактора stock-grafiken, -clipart, -cartoons und -symbole von flachem stil, vektorillustration — схема ядерного реактора стоковая графика, -клипарт, -мультфильмы и -символ
Biogas-Infografik, Schema der Verwendung von flachem Stil,. ..
Biogas-Infografik, Schema der Verwendung von flachem Stil, Vektorillustration isoliert auf weißem Hintergrund. Verarbeitung organischer Abfälle zu Strom, Kraftstoff, Gas und Wärme
infografik цу альтернативной энергии. диаграмма zur stromerzeugung aus grünen quellen. Фабрикен и Мюлен. натуральное крафте. соненколлекторен. reduzierung der produktion окаменелость brennstoffe. вектор-концепт — схема ядерного реактора сток-график, -клипарт, -мультфильмы и -символ
Infografik цу альтернативной энергии. Схема з…
Инфографика альтернативной энергетики. Grüne erneuerbare Quellen der Stromerzeugungsdiagramme. Фабрикен и Виндмюлен. Natürliche Kräfte. Зонненколлекторен. Reduzierung der Produktion ископаемый Brennstoffe. Вектор-Концепт
brennstoffzelle и реактор термоядерного синтеза. вектор. geräte, die energie aus der thermonuklearen verschmelzung von wasserstoff zu gelium erhalten und chemische potenzialenergie in elektrische energie umwandeln — схема ядерного реактора сток-график, -клипарт, -мультфильмы и -символ
Brennstoffzelle и реактор термоядерного синтеза. Вектор. Geräte,
солнечная панель и схема термоядерного синтеза. geräte, die energie aus der thermonuklearen verschmelzung von wasserstoff в гелии и prozess der umwandlung von licht in elektrizität erhalten. — Схемы ядерных реакторов — стоковые графики, -клипарты, -мультфильмы и -символы
Солнечная панель и термоядерный термоядерный реактор. Geräte, die…
erdbeben-seismische aktivität — схема ядерного реактора, графика, клипарт, мультфильмы и символы
Erdbeben-seismische Aktivität
Seismogramm verschiedener seismischer Aktivitätsaufzeichnungen Vektorillustration, Erdbebenwelle auf Papier fixieren, Stereo-Audiowellenddiagramm Hintergrund. Seismisches Erschütterungszeichen. Erdbebenseismische Aktivität
kernspaltung. нейтрон триффт einen atomkern, wodurch er sich in zwei neue kerne teilt und нейтронен auswirft. 3d-иллюстрация. — схема ядерного реактора фото и фотография
Kernspaltung. Neutron trifft einen Atomkern, wodurch er sich in. ..
Neutronen treffen auf einen Atomkern, wodurch er sich in zwei neue Kerne teilt und Neutronen ausstößt. 3D-иллюстрация.
Neutronprotonenverhältnis für kernstabilität, kernreaktionsmodus — схема ядерного реактора фондовая графика, -клипарт, -мультфильмы и -symbole Kernreaktion, dh, Kernspaltung oder Kernfusionsreaktion hängt auch vom Neutron-Proton-Verhältnis ab. Bild zeigt auch die Stabilitätszone.
инфографика зеленой энергии. термоядерный реактор, турбина, солнечная панель, батарея, мотор-генератор стирлинга, вектор brennstoffzelle. заубер, альтернативная энергия. — Схема ядерного реактора, графика, клипарт, мультфильмы и символы
Green Power Infografik. Fusionsreaktor, Turbine, Solarpanel,…
Большой бумажный рулон, сейсмическая активация aufzuschreiben — схема ядерного реактора фото и фотографии0003 Elektrische Ingenieur zieht ein Diagramm auf einer rennstrecke — схема ядерного реактора фото и фотографии Kraftwerksinnenraum im Hintergrund
kernspaltung — схема ядерного реактора фото и фотографии
Kernspaltung
Kettenreaktion der Kernspaltung. Цифровая иллюстрация.
satz von horizontalen linien-doodles von seismischen wellen der schwingungsform eines erdbebens mit einer zufälligen frequenz und амплитуда, einem vektorseismogramm, das erdschwingungen registriert — схема ядерного реактора фондовая графика, -клипарт, -мультфильмы и -символ
Satz von horizontalen Linien-Doodles von seismischen Wellen der…
kernspaltung. prozess, bei dem sich der atomkern in kleinere teile aufspaltet. — Схемы ядерных реакторов — стоковые графики, -клипарты, -мультфильмы и -символы
Kernspaltung. Prozess, bei dem sich der Atomkern in kleinere…
grüne stromerzeugung infografik windkraftanlage, солнечная панель, батарея, термоядерный реактор, вектор brennstoffzelle. — схема атомного реактора — графика, -клипарт, -мультфильмы и -символ
Grüne Stromerzeugung Infografik Windkraftanlage, Solarpanel,…
Grüne Stromerzeugung Infografik Windkraftanlage, Solarpanel, Batterie, Fusionsreaktor, Brennstoffzelle Vector. Empfangen Sie Energie aus der thermonuklearen Fusion und wandeln Sie chemische potentielle Energie in elektrische Energie um
grüne stromerzeugung. ветроэнергетика, солнечная батарея, батарея, термоядерный реактор и бреннштоффцелле. вектор. erhalten sie energie aus der thermonuclearen fusion und wandeln chemische potenzialenergie in elektrische energie um. солнечная панель, ветроэнергетика — схема ядерного реактора, графика, клипарт, мультфильмы и символы
Grüne Stromerzeugung. Windkraftanlage, Solarzelle, Batterie,…
energie-generation-konzept — схема атомного реактора, графика, -картинки, -мультфильмы и -символы
Energie-generation-Konzept
Energieerzeugungskonzept. Zwiebel und Diagramm mit Kraftwerken.
Nuclear Kettenreaktion — схема ядерного реактора, графика, клипарт, мультфильмы и символы
Nuclear Kettenreaktion
Neutron, das auf das Uran-235-Atom trifft, um ein Uran-236-Atom zu bilden. Уран-236 состоит из атома бария-141 (Ba-141), атома криптона-9.2 (Kr-92) и drei Neutronen auf.
grüne stromerzeugung. ветроэнергетика, солнечная батарея, батарея, термоядерный реактор и бреннштоффцелле. вектор. erhalten sie energie aus der thermonuclearen fusion und wandeln chemische potenzialenergie in elektrische energie um. солнечная панель, ветроэнергетика — схема ядерного реактора, графика, клипарт, мультфильмы и символы
Grüne Stromerzeugung. Windkraftanlage, Solarzelle, Batterie,…
reaktorabbruch mit infografiedienstleistung — схема ядерного реактора, стоковые фотографии и изображения
Reaktorabbruch mit Infografiedienstleistung
der Tsunami greift die küste town.cute papier kunst vektor illustration papierschnitt — диаграмма ядерного реактора сток-графика, -клипарт, -мультфильмы и -символ
Der Tsunami greift die küste town.cute Papier Kunst Vektor…
энергоконцепт. glühbirne mit industrieanlagen. infografik zur stromerzeugung — схема ядерного реактора фондовая графика, -клипарт, -мультфильмы и -символ
Energiekonzept.
Добавить комментарий