Реферат
Отчет 11 с., 1ч., 1 рис., 4 источника.
АТОМНЫЕ ЭЛЕКТРОСТАНЦИИ, ЯДЕРНЫЙ РЕАКТОР,ЯДЕРНЫЕ РЕАКЦИИ, ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ТОК, ТЕПЛО
Объектом исследования являются атомные электростанции.
Цель работы – изучить строение атомной электростанции, принцип действия, а также определить плюсы и минусы данной установки для получения энергии.
В процессе работы была изучена литература на тему «Атомные электростанции».
В результате исследования узнали, что КПД Атомных электростанций составляет от 34 до 40%.
Содержание
Введение. 4
1 Атомная электростанция. Определение. 5
2 Принцип работы АЭС.. 6
3 Классификация. 8
3.1 По типу реакторов. 8
3.2 По виду отпускаемой энергии. 8
4 Достоинства и недостатки. 9
Заключение. 10
Список используемой литературы.. 11
Введение
Академик Анатолий Александрович считал, что «ядерная энергетика крупных масштабов явится величайшим благом для человечества и разрешит целый ряд острых проблем».
Производительность АЭС, по сравнению с альтернативными способами получения энергии, во много раз превосходит и это делает её более перспективной в использовании. Помимо этого альтернативные виды получения энергии отрицательно влияют на экологию и туризм.
Атомная электростанция. Определение
«Атомная электростанция (АЭС) — комплекс технических сооружений, предназначенных для выработки электрической энергии путём использования энергии, выделяемой при контролируемой ядерной реакции».[1]
«Один из основных элементов АЭС - реактор. Во многих странах мира, используют в основном ядерные реакции расщепления урана U-235 под действием тепловых нейтронов. Для их осуществления в реакторе, кроме топлива (U-235), должен быть замедлитель нейтронов и, естественно, теплоноситель, отводящий тепло из реактора. В реакторах типа ВВЭР (водо-водяной энергетический) в качестве замедлителя и теплоносителя используется обычная вода под давлением. В реакторах типа РБМК (реактор большой мощности канальный) в качестве теплоносителя используется вода, а в качестве замедлителя — графит. Оба эти реактора находили в прежние годы широкое применение на АЭС в электроэнергетике ».[2]
Запасы ядерного горючего во много раз превосходят объемы органического топлива, что делает атомную энергетику более перспективной в ситуации надвигающегося дефицита угля, нефти и природного газа. Не смотря на то, что идёт улучшение в добыче и переработке органического топлива, а также в их поиске новых мест залежей, идёт заметное увеличение спроса и цены на эти ресурсы. Конечно, существует и альтернативные источники энергии как энергия приливов, солнца и ветра, но они не конкурентно способны в связи с их возможной вырабатываемой мощностью. Исходя из данных проблем атомная энергетика – это самое перспективное решение на данный момент времени.[3,4]
«К реактору и обслуживающим его системам относятся: собственно реактор с биологической защитой, теплообменники, насосы или газодувные установки, осуществляющие циркуляцию теплоносителя; трубопроводы и арматура циркуляционного контура; устройства для перезагрузки ядерного горючего; системы спец. вентиляции, аварийного расхолаживания и другое ». [3]
2 Принцип работы АЭС
Рисунок 3.1
«На рисунке 3.1 показана схема работы атомной электростанции с двухконтурным водо-водяным энергетическим реактором. Энергия, выделяемая в активной зоне реактора, передаётся теплоносителю первого контура. Далее теплоноситель поступает в теплообменник (парогенератор), где нагревает до кипения воду второго контура. Полученный при этом пар поступает в турбины, вращающие электрогенераторы. На выходе из турбин пар поступает в конденсатор, где охлаждается большим количеством воды, поступающим из водохранилища.
Компенсатор давления представляет собой довольно сложную и громоздкую конструкцию, которая служит для выравнивания колебаний давления в контуре во время работы реактора, возникающих за счёт теплового расширения теплоносителя. Давление в 1-м контуре может доходить до 160 атмосфер (ВВЭР-1000).
Помимо воды, в различных реакторах в качестве теплоносителя могут применяться также расплавы металлов: натрий, свинец, эвтектический сплав свинца с висмутом и др. Использование жидкометаллических теплоносителей позволяет упростить конструкцию оболочки активной зоны реактора (в отличие от водяного контура, давление в жидкометаллическом контуре не превышает атмосферное), избавиться от компенсатора давления.
Общее количество контуров может меняться для различных реакторов, схема на рисунке приведена для реакторов типа ВВЭР (Водо-Водяной Энергетический Реактор). Реакторы типа РБМК(Реактор Большой Мощности Канального типа) использует один водяной контур, реакторы БН(реактор на Быстрых Нейтронах) — два натриевых и один водяной контуры, перспективные проекты реакторных установок СВБР-100 и БРЕСТ предполагают двухконтурную схему, с тяжелым теплоносителем в первом контуре и водой во втором.
В случае невозможности использования большого количества воды для конденсации пара, вместо использования водохранилища вода может охлаждаться в специальных охладительных башнях (градирнях), которые благодаря своим размерам обычно являются самой заметной частью атомной электростанции ».[4]
По мимо этого используют множество средств для защиты людей работающих на станции от радиационного облучения. Реактор, как самый опасный элемент, ограждают биологической защитой. Она включает в себя использование бетона, воды и серпентинового песка. Оборудование реактора строятся в герметичных боксах, которые при работе реактора не обслуживаются. Также на АЭС предусмотрена система вентиляции для вывода облученного воздуха и система экстренного глушения ядерной реакции, используемая в аварийных ситуациях для предотвращения перегрева и нарушения герметичности. Все эти элементы помогают обезопасить использование атомного реактора.[3,4]
3 Классификация
По типу реакторов
Атомные электростанции классифицируются в соответствии с установленными на них реакторами:
а) Реакторы на тепловых нейтронах;
б) Реакторы на лёгкой воде;
в) Графитовые реакторы;
г) Реакторы на тяжёлой воде;
д) Реакторы на быстрых нейтронах;
е) Субкритические реакторы;
ж) Термоядерные реакторы;