Атомные электростанции и их развитие Выполнил Студедент группы

Атомные электростанции и их развитие. Выполнил: Студедент группы б 1 -832 -1 Соколов С.

Цель: история создания и развития атомных электростанций. • Атомная электростанция (АЭС) — ядерная установка для производства энергии в заданных режимах и условиях применения, располагающаяся в пределах определённой проектом территории, на которой для осуществления этой цели используются ядерный реактор (реакторы) и комплекс необходимых систем, устройств, оборудования и сооружений с необходимыми работниками.

История развития • Электростанции мира : … • Первая в мире промышленная атомная электростанция мощностью 5 МВт была запущена 27 июня 1954 года в СССР, в городе Обнинск. В 1958 году была введена в эксплуатацию 1 -я очередь Сибирской АЭС мощностью 100 МВт, впоследствии полная проектная мощность была доведена до 600 МВт. В том же году развернулось строительство Белоярской промышленной АЭС, а 26 апреля 1964 года генератор 1 -й очереди дал ток потребителям. В сентябре 1964 года был пущен 1 -й блок Нововоронежской АЭС мощностью 210 МВт. Второй блок мощностью 365 МВт запущен в декабре 1969 года. В 1973 году запущена Ленинградская АЭС. • За пределами СССР первая АЭС промышленного назначения мощностью 46 МВт была введена в эксплуатацию в 1956 году в Колдер-Холле (Великобритания). Через год вступила в строй АЭС (англ. )русск. мощностью 60 МВт в Шиппингпорте (США).

• Крупнейшая АЭС в Европе — Запорожская АЭС[4] у г. Энергодар (Запорожская область, Украина), строительство которой начато в 1980 году. С 1996 года работают 6 энергоблоков суммарной мощностью 6 ГВт. • Крупнейшая АЭС в мире Касивадзаки-Карива по установленной мощности (на 2008 год) находится в Японском городе Касивадзаки префектуры Ниигата — в эксплуатации находятся пять кипящих ядерных реакторов (BWR) и два улучшенных кипящих ядерных реакторов (ABWR), суммарная мощность которых составляет 8, 212 ГВт.

Мировыми лидерами в производстве ядерной электроэнергии являются: • • • США (836, 63 млрд к. Вт • ч/год), работает 104 атомных реактора (20% от вырабатываемой электроэнергии)[2] Франция (439, 73 млрд к. Вт • ч/год), Япония (263, 83 млрд к. Вт • ч/год), Россия (160, 04 млрд к. Вт • ч/год), Корея (142, 94 млрд к. Вт • ч/год) Германия (140, 53 млрд к. Вт • ч/год)

Классификация По типу реакторов атомные электростанции классифицируются в соответствии с типом используемых реакторов: • с реакторами на тепловых нейтронах, в том числе с: o водо-водяными o кипящими o тяжеловодными o газоохлаждаемыми o графито-водными o высокотемпературными газоохлаждаемыми o тяжеловодными водоохлаждаемыми o кипящими тяжеловодными • с реакторами на быстрых нейтронах По виду отпускаемой энергии • Атомные станции по виду отпускаемой энергии можно разделить на: • Атомные электростанции (АЭС), предназначенные для выработки электрической энергии. При этом на многих АЭС есть теплофикационные установки, предназначенные для подогрева сетевой воды, используя тепловые потери станции. • Атомные теплоэлектроцентрали (АТЭЦ), вырабатывающие как электроэнергию, так и тепловую энергию.

• • На рисунке показана схема работы атомной электростанции с двухконтурным водоводяным энергетическим реактором. Энергия, выделяемая в активной зоне реактора, передаётся теплоносителю первого контура. Далее теплоноситель поступает в теплообменник (парогенератор), где нагревает до кипения воду второго контура. Полученный при этом пар поступает в турбины, вращающие электрогенераторы. На выходе из турбин пар поступает в конденсатор, где охлаждается большим количеством воды, поступающим из водохранилища. Компенсатор давления представляет собой довольно сложную и громоздкую конструкцию, которая служит для выравнивания колебаний давления в контуре во время работы реактора, возникающих за счёт теплового расширения теплоносителя. Давление в 1 -м контуре может доходить до 160 атмосфер (ВВЭР-1000). Помимо воды, в различных реакторах в качестве теплоносителя могут применяться также расплавы металлов: натрий, свинец, эвтектический сплав свинца с висмутом и др. Использование жидкометаллических теплоносителей позволяет упростить конструкцию оболочки активной зоны реактора (в отличие от водяного контура, давление в жидкометаллическом контуре не превышает атмосферное), избавиться от компенсатора давления. Принцип ядерного реактора( на основе каких реакций и их недостатки)показать на химичеких реакциях.

Факторы, которые несут наиболее оправданные опасения, которые были высказаны учеными в связи с широким распространением энергетических атомных реакторов: • тепловое загрязнение окружающей среды; • разработка месторождений урана; • обычная утечка радиоактивности (радиоактивные выброс и сбросы); • обработка и ликвидация радиоактивных отходов; • транспортировка радиоактивных отходов; • аварии ядерных реакторов; • изготовление самодельной атомной бомбы; • распространение ядерной технологии.

Получение электроэнергии на АЭС не самый безопасный способ • • Авария на АЭС «Фукусима-1» проблема была в том, что тут произошло наложение двух стихийных бедствий, что и привело к такой масштабной катастрофе. Таким образом, наложение двух катастрофических событий еще более усугубило и без того сложную ситуацию на АЭС. Станция не выдержала воздействия стихий, по причине того, что была построена еще в 1970 году. Ее проект, с современной точки зрения, уже устарел, и у нее не было средств управления авариями, выходящими за пределы проекта. Результатом неготовности станции было то, что следствием наложения двух аварийных ситуаций – потери внешнего снабжения и отказа дизель – генераторов, было расплавление активной зоны реактора. При этом образовывался радиоактивный пар, который персонал вынужденно сбрасывал в атмосферу. А взрыв выделившегося при этом водорода показал, что на станции не было средств его контроля и подавления, или их было недостаточно. Все три работавшие до аварии энергоблока остались без достаточного охлаждения, следствием этого, стало снижение уровня теплоносителя, а создаваемое образующимся паром давление, стало резко повышаться. Катастрофическое развитие событий начало развиваться с энергоблока № 1. Персонал, для того, чтобы избежать повреждения реактора высоким давлением, стал сбрасывать пар сначала в гермооболочку, а это привело к тому, что в ней давление увеличилось более чем в два раза. Теперь же, чтобы сохранить гермооболочку, пар стали сбрасывать в атмосферу, при этом ответственные организации заявили, что из выбрасываемого пара будут отфильтровываться радионуклиды. Таким образом, удалось сбросить давление в гермооболочке. Но при этом, водород, образовавшийся по причине оголения топлива и окисления оболочки тепловыделяющих элементов, изготовленной из циркония, проник в обстройку реакторного отделения. Высокая температура и концентрация пара привели к последующему взрыву водорода в первом энергоблоке АЭС. Последствием взрыва, было разрушение части бетонных конструкций, при этом, корпус реактора не был поврежден, была повреждена только внешняя железобетонная оболочка.

три основных направления дальнейшего развития атомной энергетики. • 1. При повышении эффективности регулирования безопасности и управления действующими АЭС необходимо особо тщательно проводить и проверять обоснования их безопасности продлении сроков службы, повышении мощности и реализации других экономических мероприятий. • 2. Продолжение совершенствования конверсионных реакторов следующих поколений должно сопровождаться с предельной осторожностью размещения их исключительно в странах с достаточным уровнем культуры безопасности и в местах, не подверженных экстремальным внешним воздействиям. 3. Создание специализированных реакторов для мирного использования в энергетике следует осуществлять с привлечением, в том числе, и международных участников. Именно государственная постановка такой задачи вполне может быть названа «вторым атомным проектом» .

Вывод: • Какие альтернативы использования АЭС • Можно ли избежать аварий