Презентация студента

ЯДЕРНЫЙ РЕАКТОР

Поляков Н. Св 18-2

Ядерным реактором называется устройство, в котором осуществляется и поддерживается управляемая цепная реакция деления некоторых ядер.

Первые ядерные реакторы

Впервые цепная ядерная реакция урана была осуществлена в США коллективом ученых под руководством Энрико Ферми в декабре 1942г.

Первые ядерные реакторы

В нашей стране первый ядерный реактор был запущен 25 декабря 1946 г. коллективом физиков, который возглавлял ученый Игорь Васильевич Курчатов

Основные элементы ядерного реактора:

• ядерное горючее(уран 235, уран 238, плутоний 239);
• замедлитель нейтронов (тяжелая вода, графит и др.);
• теплоноситель для вывода энергии, образующейся при работе реактора (вода, жидкий натрий и др.);
• Регулирующие стержни (бор, кадмий) - сильно поглощающие нейтроны
• Защитная оболочка, задерживающая излучения (бетон с железным наполнителем).

1. Вдвигая стержни внутрь активной зоны, можно в любой момент времени приостановить развитие цепной реакции. " width="640"

Управление реактором осуществляется при помощи стержней, содержащих кадмий или бор.

При полностью вдвинутых стержнях k

При выдвинутых из активной зоны реактора стержнях k 1.

Вдвигая стержни внутрь активной зоны, можно в любой момент времени приостановить развитие цепной реакции.

Применение реакторов

• Энергетические реакторы,

• Транспортные реакторы ,

• Исследовательские реакторы

• Экспериментальные реакторы ,

• Промышленные (оружейные, изотопные) реакторы

Промышленные (оружейные, изотопные) реакторы

используемые для наработки изотопов, применяющихся в различных областях. Наиболее широко используются для производства ядерных оружейных материалов, например 239Pu.

Транспортные реакторы

предназначенные для снабжения энергией двигателей транспортных средств. Наиболее широкие группы применения — морские транспортные реакторы

Энергетические реакторы

предназначенные для получения электрической и тепловой энергии, используемой в энергетике. Наиболее распространены а АЭС

Экспериментальные реакторы

предназначенные для изучения различных физических величин, значение которых необходимо для проектирования и эксплуатации ядерных реакторов

Исследовательские реакторы

в которых потоки нейтронов и гамма-квантов, создаваемые в активной зоне, используются для исследований в областях науки(для испытания материалов)

Реактор на медленных нейтронах

Наиболее эффективное деление ядер урана-235 происходит под действием медленных нейтронов. Такие реакторы называются реакторами на медленных нейтронах.

Вторичные нейтроны, образующиеся в результате реакции деления, являются быстрыми, затем их замедляют (для эффективности), вводя в активную зону замедлитель — вещество, уменьшающее кинетическую энергию нейтронов.

Реакторы на быстрых нейтронах

Такие реакторы не могут работать на естественном уране. Реакцию можно поддерживать лишь в обогащенной смеси, содержащей не менее 15% изотопа урана.

+При их работе образуется значительное количество плутония, который затем можно использовать в качестве ядерного топлива.

Виды реакторов

гомогенные : активная зона представляет жидкую, твердую или газообразную однородную смесь ядерного топлива, теплоносителя и замедлителя.

Гетерогенные: топливо в виде блоков размещено в замедлителе, т.е. топливо и замедлитель пространственно разделены

Преобразование энергии

• внутренняя энергия ядер урана
• кинетическая энергия нейтронов и осколков ядер
• внутренняя энергия воды
• внутренняя энергия пара
• кинетическая энергия пара
• кинетическая энергия ротора турбины и ротора генератора
• электрическая энергия

Экологические катастрофы на АЭС

• 1957 г- авария в Великобритании
• 1966 г – частичное расплавление активной зоны после выхода из строя охлаждения реактора неподалеку от Детройта.
• 1971 г – много загрязненной воды ушло в реку США
• 1979 – крупнейшая авария в США
• 1982 г - выброс радиоактивного пара в атмосферу
• 1983 – страшная авария в Канаде (20 минут вытекала радиоактивная вода – по тонне в минуту)
• 1986 – авария в Великобритании
• 1986 г – авария в Германии
• 1986 г – Чернобыльская АЭС
• 1988 г – пожар на АЭС в Японии