Презентация на тему "Оборудование АЭС"

Содержание

• 
  Слайд 1

  Оборудование АЭС

  Лекция №2 Топливный цикл

• 
  Слайд 2

  Добыча урана

  Атомные электростанции работают на уране, который, как и любой другой металл, необходимо извлечь из недр Земли. Урановые руды добываются карьерным или шахтным способом, а также методом подземного выщелачивания. 

• 
  Слайд 3

  Мировые запасы урановой руды

• 
  Слайд 4

  Переработка руды

  После добычи урановая руда доставляется на обогатительную фабрику, где размельчается и отделяется от породы. Путем различных химических и механических воздействий примеси уходят в осадок. Продуктом переработки руды является концентрат оксида урана U3O8

• 
  Слайд 5

  Конверсия и обогащение

  Концентрат оксида урана доставляется на завод переработки, где он обрабатывается так, что в итоге получается гексафторид урана UF6. Далее UF6 доставляется на газодифузионный обогатительный завод.

• 
  Слайд 6

  Изготовление ТВЭЛов

  Топливные таблетки имеют диаметр от 0,7 до 1,5 см. После обработки их помещают в оболочки (трубки) из циркалоя (сплава циркония и ниобия) или нержавеющей стали. С помощью концевых деталей трубки герметизируют.

• 
  Слайд 7

  Основные конструкционные элементы типового ТВЭЛа

• 
  Слайд 8

  Классификация ТВЭЛов

  По виду топливной композиции – метал, карбид, нитрид, оксид Способу изготовления – традиционное или виброуплотнение По геометрическому признаку – блочковые, стержневые, кольцевые, трубчатые

• 
  Слайд 9

  Тепловыделяющая сборка

• 
  Слайд 10

  Загрузка ТВС в активную зону

  Метод обратного умножения основан на предположении, что реактивность подкритического реактора с источником нейтронов обратно пропорциональна скорости счета детектора, расположенного в реакторе или вблизи него. Справедливость такого предположения легко показывается для случая точечной модели реактора при условии постоянства интегральных параметров эфф и . Решение при этом дает обратно пропорциональную связь между числом нейтронов реакторе n и реактивностью реактора: или, полагая, что скорость счета детектора Nd пропорциональна количеству нейтронов реакторе, получают где C = Q  ( - эффективность регистрации нейтронов детектором)

• 
  Слайд 11

  Выдержка отработавших ТВС

• 
  Слайд 12

  Топливный цикл

• 
  Слайд 13

  Переработка ОЯТ

  Завод по изготовлению МОКС-топлива на АО «ГХК»

• 
  Слайд 14

  Захоронение отходов

  ОЯТ ≠ ядерные отходы

• 
  Слайд 15

  Деление ядра

• 
  Слайд 16

  Дефект массы

  Высвобожденная энергия эквивалентна потере (дефекту) массы, поскольку общая масса продуктов деления несколько меньше массы системы «исходное ядро + поглощенный нейтрон». При торможении осколков их кинетическая энергия переходит в тепловую. Энергия образовавшихся частиц тоже превратится в тепло.

• 
  Слайд 17

  Сечение деления

• 
  Слайд 18

  Нейтроны деления

  Среднее число нейтронов деления υ, получаемых за одно деление колеблется между 2-3. Для U-235 при делении тепловым нейтронов υ=2,47 1 нейтрон используется для поддержания СЦР

• 
  Слайд 19

  Критическая масса

  Критическая масса – минимальное количество делящегося материала, необходимое для поддержания цепной реакции Коэффициент размножения – это среднее число нейтронов, рожденных в одном акте деления, которое идет на продолжение процесса деления в последующих актах Органы управления реактором: Аварийная защита Компенсаторы реактивности Ручного регулирования Основные поглощающие материалы: кадмий, бор, гафний, европий, и т.д.

• 
  Слайд 20
  

  Мгновенные и запаздывающие нейтроны

• 
  Слайд 21

  Мгновенные нейтроны и γ-кванты деления

  Энергетические спектры нейтронов деления Экспериментальный спектр деления U235тепловыми нейтронами. Стрелками отмечены нормировочные точки для каждой серии данных. Нижней кривой соответствуют правая и верхняя шкалы: ∆ - камера Вильсона; o – методика времени пролета; • - ядерные эмульсии; п – протоны отдачи

• 
  Слайд 22

  Активационные детекторы нейтронов

• 
  Слайд 23
  

  Зависимость расчетных и экспериментальных спектральных индексов от средней энергии нейтронов спектра деления

• 
  Слайд 24
  

  Сравнение спектров деления U235и Pu239в шестигрупповом приближении Спектральные индексы (отношения средних сечений детектора) для спектра нейтронов деления U235

• 
  Слайд 25

  Число нейтронов деления

  Среднее число нейтронов деления ν для U235 в зависимости от энергии падающих нейтронов

• 
  Слайд 26
  

  Среднее число нейтронов деления ν для Pu239 в зависимости от энергии падающих нейтронов Среднее число нейтронов деления ν для U238 в зависимости от энергии падающих нейтронов

• 
  Слайд 27
  

  Среднее число вторичных нейтронов ν в зависимости от энергии нейтронов, вызывающих деление Pu239, U235, U238

• 
  Слайд 28

  Среднее число вторичных нейтронов ν при делении тепловыми нейтронами

• 
  Слайд 29

  Запаздывающие нейтроны

• 
  Слайд 30
  
• 
  Слайд 31
  
• 
  Слайд 32
  
• 
  Слайд 33
  

  Кривая спада запаздывающих нейтронов получена при мгновенном облучении U5быстрыми нейтронами. Кривые спада интенсивности ЗН со временем могут быть представлены суперпозицией экспонент с разными периодами полураспада. Кипиным было показано, что шесть экспонент необходимо для оптимального описания экспериментальных данных методом наименьших квадратов

• 
  Слайд 34
  

  Периоды полураспада и относительные выходы запаздывающих нейтронов, вызывающих деление

• 
  Слайд 35
  

  На рисунке представлено стационарное распределение для U-235, соответствующее усредненному по времени спектру ЗН

• 
  Слайд 36
  

  Интенсивность запаздывающих нейтронов как функция времени до насыщения дается формулой Где Fs – полное число делений в облученном образце; n/F – абсолютный полный выход запаздывающих нейтронов на деление Полный счет детектора за всё время наблюдения Откуда полный выход запаздывающих нейтронов получается непосредственно в виде отношения

• 
  Слайд 37

  Средние энергии различных групп запаздывающих нейтронов для U235, кэВ

• 
  Слайд 38
  

  Относительные полные выходы запаздывающих нейтронов при делении быстрыми и тепловыми нейтронами1

  1 Все выходы даны по отношению к выходу для U235при делении быстрыми нейтронами. В первой строке приведены данные по делению быстрыми нейтронами, во второй – тепловыми.

• 
  Слайд 39
  

  Периоды полураспада, постоянные распада и выходы запаздывающих нейтронов при делении тепловыми нейтронами

• 
  Слайд 40
  

  Результаты в таблице расположены в порядке увеличения выхода, чтобы подчеркнуть две закономерности: Полный выход увеличивается с ростом массового числа для данного элемента Полный выход в общем уменьшается с ростом атомного номера

• 
  Слайд 41
  

  Долью ЗН называется отношение абсолютного выхода запаздывающих нейтронов к среднему числу нейтронов Выходы ЗН и МН и доли ЗН