Українські рефератиучбові матеріали на українській мові

RefBaza.com.ua пропонує студентам та абітурієнтам найбільшу базу з рефератів! Також ви можете ділитися своїми рефератами для поповнення бази.

Атомні електростанції та його небезпека

Реферат: Атомні електростанції та його небезпека

Атомні електростанції та його небезпека

Цей доповідь було представлено на конференції "Військова токсикологія і медицина катастроф" 17 грудня 1998 року в кафедрі військової техніки та екстремальній медицини ММА им.Сеченова.

1.Введение. Небезпечна чи ядерна енергетика? Це запитання особливо рясно стали задаватися останнім часом, особливо - по аварій на атомних електростанціях Тримайл-Айленд і Чорнобильською АЕС. Навіть якщо небезпека все-таки є, хоч чином можна зменшити ризик неприємних наслідків? І де причина тієї чи іншої чинника небезпеки? Ответу ці запитання і присвячена дана робота. У доповіді будуть освітлені основні питання пристрої і роботи атомних електростанцій і ядерних реакторів, проведена порівняльна характеристика різних типів ядерних реакторів, розтлумачено причини їх на небезпеку.

2.Общее пристрій електростанції. Усі апарати для перетворення різних видів енергії у електричну - електростанції можна умовно розділити ми такі види:

· Теплові електростанції - вони перетворять різні види енергії в енергію нагрітого теплоносія (переважно води), який, своєю чергою, передає свою енергію на турбіну, вырабатывающую електричний струм. До цього виду ставляться вугільні, газові, атомних електростанцій, електростанції, працівники нафти і його похідних, деяких видів сонячних.

· Гидроэлектростанции - перетворюють енергію що просувалася води в електрику, передаючи її безпосередньо на турбіну. До них належать гідроелектростанції і приливні електростанції.

· Електростанції, безпосередньо що виробляють електрику - сонячні на фотоелементах, вітряні. Принципова схема теплової електростанції представлена на мал.1. Варто пам'ятати, що її конструкції може бути передбачене кілька контурів - теплоносій від тепловыделяющего реактора може йти відразу на турбіну, а віддати своє тепло в теплообменнике теплоносителю наступного контуру, які вже може надходити на турбіну, і може далі передавати свою енергію наступному контуру. Також у будь-який електростанції передбачена система охолодження відпрацьованого теплоносія, аби температуру теплоносія до який буде необхідний повторного циклу значення. Якщо неподалік електростанції є населений пункт, це досягається шляхом застосування тепла відпрацьованого теплоносія для нагріву води опалювання будинків чи гарячого водопостачання, і якщо немає, то зайве тепло відпрацьованого теплоносія просто скидається у повітря в градирнях (їх можна побачити малюнку обкладинки: з себе, вони представляють широкі конусоподібні труби). Конденсатором відпрацьованого пара на неатомных електростанціях найчастіше є саме градирни.

Мал.1

Атомні електростанції ставляться до тепловим, позаяк у їх устрої є тепловыделители, теплоносій і генератор електричного струму - турбіна. Існують як одноконтурные АЕС, і двух-трех-контурные (це від типу ядерного реактора).

3.Немного ядерної фізики. Для кращого з'ясування засад роботи ядерного реактори й сенсу процесів, які у ньому, коротенько викладемо основні моменти фізики реакторів.

· Ядерний реактор - апарат, у якому відбуваються ядерні реакції - перетворення одних хімічних елементів до інших. Для цих реакцій потрібна наявність в реакторі делящегося речовини, яке за своєму розпаді виділяє елементарні частки, які викликають розпад інших ядер.

· Розподіл атомного ядра може відбутися спонтанно або за потраплянні у нього елементарної частки. Самопроизвольный розпад у ядерній енергетиці немає через дуже низької його інтенсивності.

· Як делящегося речовини нині можна використовувати ізотопи урану — уран-235 і уран-238, і навіть плутоній-239.

· У ядерному реакторі відбувається ланцюгова реакція. Ядра урану чи плутонію розпадаються, у своїй утворюються два-три ядра елементів середини таблиці Менделєєва, виділяється енергія, випромінюються гамма-кванти й утворяться двоє чи троє нейтрона, які, своєю чергою, можуть прореагувати коїться з іншими атомами і, викликавши їх розподіл, продовжити ланцюгову реакцію. Для розпаду будь-якого атомного ядра необхідно потрапляння до нього елементарної частки з певною енергією (величина цієї енергії має лежати у певному діапазоні: більш повільна або як швидка частка просто оттолкнется від ядра, не пробравшись у нього). Найбільше значення у ядерній енергетиці мають нейтрони.

· Залежно від швидкості елементарної частки виділяють два виду нейтронів: швидкі й повільні. Нейтрони різних видів по-різному впливають на ядра делящихся елементів.

· Уран-238 ділиться лише швидкими нейтронами. У його розподілі виділяється енергія й утворюється 2-3 швидких нейтрона. У результаті те, що ці швидкі нейтрони уповільнюються в речовині урану-238 до швидкостей, які можуть викликати розподіл ядра урану-238, ланцюгова реакція в урані-238 протікати неспроможна.

· Бо у природному урані основний ізотоп - уран-238, то ланцюгова реакція у природній урані протікати неспроможна.

· У урані-235 ланцюгова реакція протікати може, бо ефективно його розподіл відбувається, коли нейтрони уповільнені в 3-4 разу проти швидкими, що відбувається за досить довгому їх пробігу в товщі урану без ризику бути поглиненими сторонніми речовинами або за проходженні крізь речовина, що має властивістю уповільнювати нейтрони, не поглинаючи їх.

· Бо у природному урані є досить багато речовин, поглинаючих нейтрони (хоча б уран-238, яке притому перетворюється на інший ділиться ізотоп - плутоній-239), то сучасних ядерні реактори необхідне уповільнення нейтронів застосовувати не сам уран, інші речовини, мало які поглинають нейтрони (наприклад, графіт чи важка вода).

· Звичайна вода нейтрони уповільнює дуже добре, але дуже їх поглинає. Тож нормального перебігу ланцюгову реакцію під час використання як уповільнювача звичайної легкої води необхідно використовувати уран з часткою делящегося ізотопу - урану-235 (збагачений уран). Обогащенный уран роблять за досить складною і трудомісткою технології на горнообогатительных комбінатах, у своїй утворюються токсичні і радіоактивні відходи.

· Графит добре уповільнює нейтрони й погано їх поглинає. Тому, за використанні графіту як уповільнювача можна використовувати менш збагачений уран, аніж за використанні легкої води.

· Важка вода дуже добре уповільнює нейтрони й погано їх поглинає. Тому, за використанні важкої води як уповільнювача можна використовувати менш збагачений уран, аніж за використанні легкої води. Але виробництво важкої води дуже занадто багато роботи і екологічно небезпечно.

· Влучаючи повільного нейтрона в ядро урану-235 може бути захоплений цим ядром. У цьому станеться ряд ядерних реакцій, результатом яких буде освіту ядра плутония-239. (Плутоній-239 у принципі може теж використовуватися потреб ядерної енергетики, але у час якого є однією з основних компонентів начинки атомних бомб.) Тому ядерного палива в реакторі як витрачається, а й напрацьовується. В окремих ядерних реакторів основним завданням є саме така напрацювання.

· Іншим шляхом розв'язати проблему необхідності уповільнення нейтронів є створення реакторів без необхідності їх уповільнювати - реакторів на швидких нейтронах. У цьому реакторі основним делящимся речовиною не уран, а плутоній. Уран ж (використовується уран-238) постає як додатковий компонент реакції - від швидкого нейтрона, випущеного під час розпаду ядра плутонію, станеться розпад ядра урану від виділенням енергії і испусканием інших нейтронів, а потрапляючи в ядро урану замедлившегося нейтрона він перетвориться на плутоній-239, відновивши цим запаси палива в реакторі. У зв'язку з малою величиною поглинання нейтронів плутонієм ланцюгова реакція в сплаві плутонію і урану-238 йти буде, причому у ній буде утворюватися дуже багато нейтронів.


Схожі реферати

Статистика

[1] 2 3 4 5