Министерство образования и науки Российской Федерации
Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования
Национальный исследовательский ядерный университет «МИФИ»
Саровский физико-технический институт — филиал НИЯУ МИФИ
Физико-технический факультет
РЕФЕРАТ
Воздействие АЭС на окружающую среду
Выполнил: студент М. Еремкина
Преподаватель: Родина И.А.
Саров-2015
1. боковую водную защиту;
2. кожух кладки;
3. верхнее перекрытие;
4. сборный коллектор;
5. топливный канал;
6. верхнюю плиту;
7. графитовую кладку;
8. нижнюю плиту;
9. распределительный коллектор.
Основным конструкционным материалом для оболочек ТВЭЛ и технологических каналов была избрана нержавеющая сталь, на тот момент, не было известно о циркониевых сплавах, которые могли бы, подходить по свойствам для работы с температурой 300°С. Охлаждение такого реактора осуществлялось водой, при этом давление под которым она подавалась, составляло 100ат.
При этом выделялся пар с температурой 280°С, что является вполне умеренным параметром. Каналы ядерного реактора были сконструированы таким образом, чтобы была возможность их полностью заменить. Это связано с ограничением ресурса, которое обусловлено временем нахождения топлива в зоне активности. Конструкторы не нашли оснований рассчитывать на то, что конструкционные материалы расположенные в зоне активности под облучением, смогут выработать весь свой ресурс, а именно порядка 30 лет.
Что касается конструкции ТВЭЛ, то было решено принять трубчатый вариант с односторонним механизмом охлаждения. Это уменьшало вероятность того, что продукты деления попадут в контур в случае повреждения ТВЭЛ. Дл регуляции температуры оболочки ТВЭЛ, применили топливную композицию ураномолибденового сплава, который имел вид крупки, диспергированной посредством тепловодной матрицы. Обработанное таким образом ядерное горючее позволило получить высоконадёжные ТВЭЛ. которые были способны работать при высоких тепловых нагрузках.
Примером следующего витка развития мирных ядерных технологий может, послужить печально известная Чернобыльская АЭС. На тот момент технологии, применённые при её строительстве, считались наиболее передовыми, а тип реактора современнейшим в мире. Речь идёт о реакторе РБМК — 1000. Тепловая мощность одного такого реактора достигала 3200МВт, при этом он располагает двумя турбогенераторами, электрическая мощность которых, достигает 500МВт, таким образом, один энергоблок обладает электрической мощностью 1000МВт. В качестве топлива для РБМК использовалась обогащённая двуокись урана. В исходном состоянии перед началом процесса одна тонна такого топлива содержит порядка 20кг горючего, а именно урана — 235. При стационарной загрузке двуокиси урана в реактор масса вещества составляет 180т.
Основы эксплуатации ядерных реакторов
... реактора на быстрых нейтронах с номинальной мощностью 1500 МВт (т), 90% которой выделяется в активной зоне. В реакторе используется уран-плутониевое топливо ... ; Таким образом, мы получаем систему из двух уравнений: P и Q= ; Пусть =X, тогда А) Органическое топливо , = ... твэла 40 Вт/. Внешний диаметр твэла - 13,6 мм, диаметр топливной таблетки из ()11,5 мм. Чему равна массовая энергонапряженность топлива? ...
Но процесс загрузки не представляет собой навал, в реактор помещают тепловыделяющие элементы, уже хорошо нам известные ТВЭЛ. По сути, они являются трубками, для создания которых применён циркониевый сплав. В качестве содержимого, в них помещаются таблетки двуокиси урана, обладающие цилиндрической формой. В зоне активности реактора их помещают в тепловыделяющие сборки, каждая из которых объединяет 18 ТВЭЛ. Таких сборок в подобном реакторе насчитывается до 1700 штук, и размещаются они в графитовой кладке, где специально для этих целей сконструированы технологические каналы вертикальной формы. Именно в них происходит циркуляция теплоносителя, роль которого, в РМБК, выполняет вода. Водоворот воды происходит при воздействии циркуляционных насосов, коих насчитывается восемь штук. Реактор находится внутри шахты, а графическая кладка находится в цилиндрическом корпусе толщиной в 30мм. Опорой всего аппарата является бетонное основание, под которым находится бассейн — барботер, служащий для локализации аварии.
Третье поколение реакторов использует тяжёлую воду, основным элементом которой, являетсядейтерий. Наиболее распространённая конструкция носит название CANDU, она была разработана в Канаде и широко применяется по всему миру. Ядро таких реакторов располагается в горизонтальном положении, а роль нагревательной камеры играют резервуары цилиндрической формы. Топливный канал тянется через всю нагревательную камеру, каждый из таких каналов, обладает двумя концентрическими трубками. Существуют внешняя и внутренняя трубки.
Во внутренней трубке, топливо находится под давлением теплоносителя, что позволяет дополнительно заправлять реактор в процессе работы. Тяжёлая вода с формулой D20 используется в качестве замедлителя. В ходе замкнутого цикла происходит прокачка воды по трубам реактора, содержащего пучки топлива. В результате ядерного деления выделяется тепло. Цикл охлаждения при использовании тяжёлой воды заключается в прохождении через парогенераторы, где от выделяемого тяжёлой водой тепла закипает обыкновенная вода, в результате чего, образуется пар, выходящий под высоким давлением. Он распределяется обратно в реактор, в результате чего возникает замкнутый цикл охлаждения.
Именно по такому пути, происходило пошаговое совершенствование типов ядерных реакторов, которые использовались и используются в различных странах мира.
1. локальное механическое воздействие на рельеф — при строительстве.
Вода как реагент и как среда для химического процесса (аномальные свойства воды)
... и производственные нужды человека, использование воды растениями и животными, испарение воды и фильтрацию ее через почву многое другое. Характер процессов, протекающих с участием воды, во многом определяется ее свойствами как индивидуального вещества. Вода ...
2. повреждение особей в технологических системах — при эксплуатации.
3. сток поверхностных и грунтовых вод, содержащих химические и радиоактивные компоненты.
4. изменение характера землепользования и обменных процессов в непосредственной близости от АЭС
5. Изменение микроклиматических характеристик прилежащих районов.
Возникновение мощных источников тепла в виде градирен, водоемов -охладителей при эксплуатации АЭС ,обычно заметным образом изменяет микроклиматические характеристики прилежащих районов. Движение воды в системе внешнего теплоотвода, сбросы технологических вод, содержащих разнообразные химические компоненты, оказывают травмирующее воздействие на популяции флору и фауну экосистем. Особое значение имеет распространение радиоактивных веществ в окружающем пространстве. В комплексе сложных вопросов по защите окружающей среды большую общественную значимость имеют проблемы безопасности атомных станций, пришедших на смену тепловым станциям на органическом ископаемом топливе. Однако, при авариях, атомные станции могут оказывать существенное радиационное воздействие на людей, зкосистемы. Поэтому обеспечение безопасности окружающей среды от вредных воздействий АЭС- крупная научная и технологическая задача ядерной энергетики.
