Атомная электростанция. Определение

МИНИСТЕРСТВО НАУКИ И ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования

НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ

ТОМСКИЙ ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

ОТЧЕТ ОБ УЧЕБНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКОЙ РАБОТЕ СТУДЕНТА

Атомные электростанции

Выполнил:                                                                       Семенов А.М.

студент группы 5А16

Проверил:                                                                       Прутик А.Ф.

Томск - 2012

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

1 Введение. 4

2 Атомная электростанция. Определение. 5

3 Принцип работы АЭС.. 6

4 Классификация. 8

4.1 По типу реакторов. 8

4.2 По виду отпускаемой энергии. 8

5 Достоинства и недостатки. 9

6 Заключение. 10

7 Список используемой литературы.. 11

1 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 (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]

«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 др. » [3]
3 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]

4 Классификация

4.1 По типу реакторов

Атомные электростанции классифицируются в соответствии с установленными на них реакторами:

· Реакторы на тепловых нейтронах;

· Реакторы на лёгкой воде;

· Графитовые реакторы;

· Реакторы на тяжёлой воде;

· Реакторы на быстрых нейтронах;

· Субкритические реакторы;

· Термоядерные реакторы;

4.2 По виду отпускаемой энергии

Атомные станции по виду отпускаемой энергии можно разделить на:

· Атомные электростанции (АЭС), предназначенные для выработки только электроэнергии;

· Атомные теплоэлектроцентрали (АТЭЦ), вырабатывающие как электроэнергию, так и тепловую энергию;

· Атомные станции теплоснабжения (АСТ), вырабатывающие только тепловую энергию;

5 Достоинства и недостатки

Достоинства атомных станций:

· Отсутствие вредных выбросов;

· Выбросы радиоактивных веществ в несколько раз меньше угольной эл. станции аналогичной мощности (зола угольных ТЭС содержит процент урана и тория, достаточный для их выгодного извлечения);

· Небольшой объём используемого топлива и возможность его повторного использования после переработки;

· Высокая мощность: 1000—1600 МВт на энергоблок;

· Низкая себестоимость энергии, особенно тепловой.

Недостатки атомных станций:

· Облучённое топливо опасно, требует сложных и дорогих мер по переработке и хранению;

· Нежелателен режим работы с переменной мощностью для реакторов, работающих на тепловых нейтронах;

· Последствия возможного инцидента крайне тяжелые, хотя его вероятность достаточно низкая;

· Большие капитальные вложения, как удельные, на 1 МВт установленной мощности для блоков мощностью менее 700—800 МВт, так и общие, необходимые для постройки станции, её инфраструктуры, а также в случае возможной ликвидации.

6 Заключение

На данный момент существует проблема ограниченности источников энергии. Единственным мощным конкурентом традиционному органическому топливу может выступать только ядерная энергетика. Атомные электростанции используют малый объем топлива, при этом обладают высокой мощностью. Они не выбрасывают в атмосферу вредных веществ, хотя отходы и опасность радиоактивного заражения окружающей среды при тяжелых авариях являются главными проблемами, которые решаются в наше время.
7 Список используемой литературы

1. Немного о АЭС // Интернет-ресурс thatif.ru

2. АЭС // Интернет-ресурс forca.ru

3. Атомная электростанция (АЭС)// Интернет-ресурс  slovari.yandex.ru

4. Атомная электростанция// Интернет-ресурс wikipedia.org

Познавательные статьи:



Алгоритмические операторы Matlab

Конструирование и порядок расчёта дорожной одежды

Исследования учёных: почему помогают молитвы?

Почему терпят неудачу многие предприниматели?