Атомные станции и реакторы. Экология

Энергетика
Ядерная энергетика
Смоленская атомная станция
Экология атомной энергетики
Ландшафтные парки и сады
Зарубежный и отечественный опыт создания и
деятельности городских парков и садов
Дополнение искусственного ландшафта
природными элементами.
Парк в г. Кельце
Комплекс парков в Гамбург-Осдорфе
Использование возможностей традиционных
и новых материалов
Садовые эфемериды
Сады Челси Цветочная выставка в Челси
садовые формы "простых" полевых
или лесных цветов
сады-домашние офисы
сады-галереи
Ландшафтный дизайн с использованием
природного камня
Ландшафтный дизайн
Типовой расчет по высшей математике
Пределы функции на бесконечности
Предел функции в точке
Непрерывность функции в точке
Дифференциальное исчесление функции
одной переменной
Дифференциал функции
Формула Тейлора
Возрастание и убывание функций
Исследование функций и построение
их графиков
Исследовать методами дифференциального
исчисления функцию
Образец выполнения типового расчёта
Вычисление площади плоской фигуры
Понятие частной производной ФНП
Понятие производной по направлению
Понятие дифференциального уравнения
первого порядка
Ряды с неотрицательными членами
Знакопеременные ряды
 

Ядерная энергетика

ПРИКЛАДНАЯ ЯДЕРНАЯ ФИЗИКА

  • Классификация ядерных реакторов. Ядерный реактор: активная зона, топливо, отражатель, теплоноситель, радиационная защита, работа и системы управления
  • Теплоносители В энергетических реакторах теплота, генерируемая в топливе при его делении, отводится циркулирующим через активную зону теплоносителем и передается на установку, вырабатывающую электроэнергию. В качестве теплоносителей используются жидкости: легкая вода , тяжелая вода , органические жидкости (терфенил), газы (двуокись углерода СО2 , гелий) и жидкие металлы (натрий, висмут+свинец).
  • Работа ядерного реактора Начальная загрузка ядерного топлива на 5–10% превышает величину критической массы.
  • Экологические проблемы энергетики Человек, как и все живые организмы, не может существовать без постоянного потребления энергии. Количество энергии, необходимое че­ловеку в виде пищи, хорошо известно и составляет 2,9 кВтч/сутки. Но уже в первобытном обществе суммарное потребление энергии каждым индивидуу­мом значительно превышало эту величину. Человеку было недостаточно тепловой энергии солнечного излучения для приготовления пищи, обогрева жилища и т.д. Необходимое дополнительное количество энергии получали за счёт сжигания топлива растительного происхождения.
  • Основные способы получения энергии Сжигание ископаемого органического топлива. В настоящее время около 90% всей потребляемой в мире энергии получают из ископаемого органического топлива. Структура потребления первичных энергоресурсов в России и мире (2000г.) представлена на рис.15.3. Свыше трети добываемого в мире топлива сжигается в котлах и топках тепловых электростанций (ТЭС)
  •  Геотермальная энергия. Глубинные слои земли, как известно, имеют более высокую температуру, чем поверхность планеты. В ядре Земли продолжается распад радиоактивных элементов, и его температура достигает примерно 5000°С.
  • Ещё одно из важнейших направлений использования солнечной энергии связано с живыми (в первую очередь растительными) организмами. Автотрофные организмы ежегодно ассимилируют в результа­те процесса фотосинтеза около 200 млрд. т углерода, превращая его в органические соединения.
  • Источником энергии на атомных электростанциях (АЭС) является процесс деления тяжёлых ядер при взаимодействии их с нейтронами. Полное энерговыделение на один элементарный акт деления составляет 200 МэВ. Та­кое высокое энерговыделение и определяет огромную теплотворную способность ядерного топлива, превышающую теплотворную способность органического топлива в миллионы раз. В соответствии с принципом, положенным в основу получения управляемой реакции деления, все ядерные реакторы делятся на два типа: реакторы на тепловых или медленных нейтронах и реакторы на быстрых нейтронах или реакторы-размножители.
  • Запасы энергетических ресурсов и их роль в современной энергетике Весьма важное значение для судеб человечества имеет анализ имеющихся энергетических ресурсов, перспектив развития энергетики и экологических последствий её развития. Толчком к этому послужил энергетический кризис 1973-1974 гг. и обсуждение экологических последствий антропогенного влияния на биосферу в целом, которые стимулировали проведение всесторонних исследований и долгосрочных прогнозов развития энергетики. Один из таких прогнозов приведён в фундаментальной работе академика В.А. Легасова с сотрудниками института Атомной энергии им. И.В. Курчатова
  • Ядерная энергетика и её ресурсы. Итак, детальный учет всех рассмотренных выше факторов позволил экспертам МИРЭК-Х сделать вывод, что к 2020 г доля возобновляемых источников энергии в мировом энергетическом балансе может составить около 13%. Теперь оценим, какими ресурсами располагает ядерная энергетика. Естественно, что в первую очередь необходимо оценить запасы урана, поскольку ядерная энергетика сегодняшнего дня развивается только за счёт строительства АЭС с реакторами, в которых осущест­вляется цепная ядерная реакция.
  • Анализ процессов трансформации энергии. Один из основополагающих законов природы – закон сохранения энергии устанавливает закономерности взаимной трансформации всех видов энергии. Согласно установившейся трактовке этого закона энергия не может быть уничтожена или получена из ничего, она может лишь пере­ходить из одного вида в другой. Но это вовсе не означает, что любой вид энергии может быть переведён в другой полностью. Это утверждение справедливо лишь в случае перевода любого вида энергии в тепловую энергию. Процесс обратной трансформации тепловой энергии в другие виды энергии не всегда возможен и, если происходит, то в любом случае не полностью.
  • Экологические проблемы производства энергии В последние годы проблемы влияния производства энергии на окружающую среду широко обсуждались на различных уровнях во всех странах мира
  • Радиоактивное загрязнение окружающей среды. Анализ многолетней работы атомных электростанций свидетельствует о том, что благодаря многоступенчатым системам защиты практически полностью исключены выбросы радио­активных веществ в окружающую среду
  • Вопрос о решающем влиянии «парниковых газов» на изменение климата является спорным. На чём собственно базируется Киотский протокол. Анализ данных изменения концентрации CO2 , CH4 , N2O и температуры за последние 650 тыс. лет показал, что они изменялись в широких пределах периодически под влиянием природных (космических) причин поскольку менялась орбита Земли и наклон её оси вращения, а следовательно, и количество энергии поступающей на Землю от Солнца.
  • Проблема теплового загрязнения Локальное тепловое загрязнение окружающей среды. Основное количество тепловой энергии на ТЭС и ТЭЦ поступает в окружающую среду на стадии конденсации пара, около 50-55% от тепловой энергии, выделяемой при сгорании топлива. На АЭС эта величина ещё больше и составляет для ВВЭР (водо-водяных реакторов) 65-68% от общей тепловой энергии, вырабатываемой в реакторе. В настоящее время наиболее распространённым хладоагентом при конденсации пара на ТЭС и АЭС является вода системы технического водоснабжения (СТВС). При прямоточной СТВС теплота конденсации передаётся проточной воде рек или озёр. При организации замкнутых СТВС тепло передаётся циркуляционной воде, охлаждаемой в замкнутых прудах-охладителях или градирнях.
  • Состояние и перспективы российской энергетики Основная проблема российской энергетики на сегодняшний день – недопустимо высокий физический износ основных фондов. В электроэнергетике доля физически изношенного оборудования превысила 50%, а в нефтепереработке – 80%. Продление срока службы агрегатов электростанций с расчётных 30 до сверхнормативных 50 лет за счёт «латания дыр» без ввода новых компенсирующих мощностей приводит лишь к дорогостоящим ремонтным затратам и угрозе массового выхода оборудования из строя (печальный пример – Саяно-Шушинская ГРЭС).
  • Ядерный реактор Устройство, в котором осуществляется управляемая цепная реакция деления тяжелых ядер (233U, 235U, 239Pu и др.) с преобразованием освобождающейся при этом энергии в тепловую, называется ядерным реактором.
  • Особенности ядерных реакторов Ядерным реакторам, независимо от их типа, присущи следующие специфические особенности. Ядерное топливо – источник энергии в реакторе – отличается высокой энергоемкостью (при полном делении 1кг 235U высвобождается энергия, равная 8×1013 Дж, а при сгорании 1кг органического топлива выделяется энергия порядка (3…5)×107 Дж, в зависимости от вида топлива). В этом заключается основное преимущество ядерного топлива. В таблице 7.2 представлены годовые потребности в топливе электростанций одинаковой электрической мощности разных типов.
  • Типы реакторов АЭС Ядерные реакторы различаются по параметрам, конструкционному исполнению, назначению и ряду других отличительных признаков, основные из которых следующие:
  • энергия нейтронов, при взаимодействии с которыми происходит деление тяжелых ядер;
  • материал замедлителя в реакторах на тепловых нейтронах;
  • вид и параметры теплоносителя;
  • назначение и конструкционное исполнение.
  • Водо-водяные реакторы Имеется два типа водо-водяных реакторов. В одних вода поддерживается в однофазном состоянии, т.е. без кипения. Это – реакторы с водой под давлением (ВВРД), которые в отечественной практике называют водо-водяными энергетическими реакторами (ВВЭР). Реакторы, в активной зоне которых происходит кипение воды, называют кипящими.
  • Кипящие водо-водяные реакторы В кипящих водо-водяных реакторах пар непосредственно генерируется в активной зоне и направляется для работы в турбину.
  • Основные атомные энергоустановки Атомные электростанции Главные составные элементы энергоблока АЭС – ядерная паро-про­изводящая установка (ЯППУ), паротурбинная установка (ПТУ) и электрический генератор. В состав блока входит также ряд систем, не участвующих в работе при нормальных режимах эксплуатации, но обеспечивающих его безопасность при аварийных режимах.
  • Атомные теплоэлектроцентрали и атомные станции теплоснабжения АТЭЦ и АСТ – что это? Помимо АЭС, на которых реакторы предназначены для производства в основном только электроэнергии, они могут применяться на атомных теплоэлектроцентралях (АТЭЦ), где вырабатываются и электроэнергия, и тепловая энергия, а также в составе атомных котельных – атомных станций теплоснабжения (АСТ), вырабатывающих низкопотенциальную теплоту для отопительных нагрузок (при температуре около 150 °С) и высокопотенциальное для промышленного теплоснабжения.
  • Размещение атомных энергоустановок. Выбор площадки для АЭС При выборе площадки для строительства АЭС должны быть учтены три категории факторов: технические, охраны окружающей среды и радиационные. вакуумные пакеты для одежды;Антигололедные реагенты: скребки для трубопроводов.;Мы предлагаем обслуживание компьютеров с выездом к заказчику на дом в Ульяновске - ссылка.;Грузоподъемное оборудование - захваты для стали. Грузозахватное оборудование.

Смоленская атомная станция

Курс лекций «Глобальные эколого-экономические проблемы»