Готовые ????????? ??????

Диплом  диплом Анализ работы ядерного реактора

Содержание:

Введение
1. История развития ядерной электроэнергетики.
1.1. Поколения ядерных систем.
1.2. Конкурентоспособность и планы развития ядерной энергетики.
2. Обзор ядерных электростанций.
2.1. Обзор зарубежных ядерных электростанций.
2.2. Обзор российских ядерных электростанций.
3. Анализ работы современного ядерного реактора.
3.1. Устройство современного ядерного реактора.
3.2. Управление ядерного реактора.
3.3. Классификация ядерных реакторов.
3.4. Ядерный реактор в подкритическом режиме как усилитель энергии.
3.5. Воспроизводство топлива.
3.6. Работа ядерного реактора.
3.7. Анализ безопасности реактора БРЕСТ–300.
3.8. Безопасность работы реакторов на быстрых нейтронах.
4. Безопасность работы современного ядерного реактора.
4.1. Анализ надежности систем безопасности атомного реактора.
4.2. Ядерные реактора XXI века.
4.3. АЭС с реакторами ВВЭР нового поколения.
4.4. Основные требования к безопасности АЭС с реакторами ВВЭР нового поколения.
5. Современный взгляд на гибридный термоядерный реактор
Заключение
Список использованных источников

Введение

Мир, в котором мы живем, сложен и многообразен. Издавна человек стремился познать окружающий его мир. Исследования шли в трех направлениях:
- Поиск элементарных составляющих, из которых образована вся окружающая материя.
- Изучение сил, связывающих элементарные составляющие материи.
- Описание движения частиц под действием известных сил.
У философов древней Греции существовало два противоположных взгляда на природу материи. Сторонники одной школы (Демокрит, Эпикур) утверждали, что нет ничего, кроме атомов и пустоты, в которой движутся атомы. Они рассматривали атомы как мельчайшие неделимые частицы, вечные и неизменные, пребывающие в постоянном движении и различающиеся формой и величиной. Сторонники другого направления придерживались прямо противоположной точки зрения. Они считали, что вещество можно делить бесконечно. Сегодня мы знаем, что мельчайшие частицы вещества, сохраняющие его химические свойства - это молекулы и атомы. Однако мы также знаем, что атомы в свою очередь имеют сложную структуру и состоят из атомного ядра и электронов. Атомные ядра состоят из нуклонов - нейтронов и протонов. Нуклоны в свою очередь состоят из кварков. Но разделить нуклоны на составляющие их кварки уже нельзя. Что вовсе не означает, что кварки "элементарны". Понятие элементарности объекта в значительной мере определяется уровнем наших знаний. Поэтому привычное для нас утверждение "состоит из …" на субкварковом уровне может оказаться лишенным смысла. Понимание этого сформировалось в процессе изучения физики субатомных явлений.



1. История развития ядерной электроэнергетики.
1.1. Поколения ядерных систем.

Ядерные системы IV поколения предполагают улучшения в четырех областях: устойчивое развитие, конкурентоспособность в промышленных масштабах, безопасность (надежность) и защита от несанкционированного распространения.
В течение последних нескольких десятилетий реакция ядерного деления успешно доказала важность своей роли в качестве источника энергии. Стратегия «Климат и энергия» Европейского Союза касается всех первичных источников энергии (тепловых, ядерных, возобновляемых), с акцентом на энергосбережение. Предполагается, что ядерная энергетика сохранит свою роль в снижении потребления углеводородных ресурсов, несмотря на то, что в долгосрочной перспективе (до 2100 года) можно ожидать появления доминирующих возобновляемых источников энергии.
Прежде всего, необходимо рассмотреть предыдущие поколения реакторной технологии.
Поколение I (1950-1970 годы; США, СССР, Франция, Великобритания). Под данную категорию подпадают первые энергетические реакторы 1950-х и 1960-х годов. В качестве топлива использовался, главным образом, природный уран либо низкообогащенный (оксид урана, UOX), замедлителя – графит, легкая и тяжелая вода, теплоносителя – вода и CO2. Были также разработаны и первые реакторы-размножители на быстрых нейтронах с натриевым теплоносителем: в США – EBR-1(1951), EBR-2, Enrico Fermi (1968); во Франции – Rapsodie, Phenix (1974); в СССР – БОР-60, БН-350 (1973); в Великобритании – PFR (1974). Они подготовили условия для разработки в будущем реакторов IV поколения. Это была первая в истории попытка осуществить то, что сейчас называется «устойчивым развитием реакторной технологии» (в частности, путем оптимизации использования природных ресурсов и переработки облученного топлива для извлечения из него урана и плутония).
Поколение II (1970-2000 годы; 30 стран мира). Промышленные реакторы, введенные в эксплуатацию после первого нефтяного кризиса 1974 года, до сих пор находятся в работе. Это в основном легководные реакторы, подразделяемые на две основные группы: с кипящим теплоносителем (BWR) и теплоносителем под давлением (PWR).
Поколение III (текущий период, реакторы эволюционного типа эпохи «атомного ренессанса»). Несмотря на то, что легководные реакторы второго поколения отлично зарекомендовали себя в области обеспечения безопасности, продолжается работа по дальнейшему повышению их безопасности и улучшению эксплуатационных показателей, с дальнейшим снижением и без того низких выбросов радиоактивности в окружающую среду. Реакторы III поколения были впервые разработаны в 1990-х годах. Некоторые из них в настоящее время сооружаются; как правило, они относятся к реакторам с легководным теплоносителем. В их числе: EPR (Evolutionary pressurized reactor производства компании AREVA, рис. 2), строящиеся в Финляндии, Франции и Китае; AP-1000 производства Toshiba-Westinghouse (усовер¬шенствованный PWR) в Китае; ВВЭР-1200 (проект «АЭС-2006», разработанный ОКБ «ГИДРОПРЕСС») в России, и APR-1400 (Advanced power reactor производства KEPCO) в Абу-Даби.
IV поколение реакторов
С IV поколением ядерной технологии термин «реактор» заменяется более корректным термином «система», что включает в себя как непосредственно сам реактор, так и переработку (рециклирование) ядерного топлива. Такие новые системы должны обладать более высокими эксплуатационными показателями, чем предыдущие поколения, в области обеспечения устойчивого развития, конкурентоспособности, безопасности и надежности, а также защиты от распространения, оправдывая использование в их отношении выражения «технологический прорыв». Некоторые из них будут производить электроэнергию, а другие также вырабатывать тепло (температуры 400-900°C) для использования в различных промышленных целях – в нефтехимии, выработке синтетического топлива, газификации биомассы, производстве водорода из воды, стекла или цемента. Более низкие температуры (100-300°C) могут применяться для обессоливания морской воды и производства удобрений.
Некоторые системы IV поколения будут работать на нейтронах быстрого спектра. Их способность к воспроизводству делящегося материала в сочетании с передовыми технологиями деления и трансмутации открывают большие возможности. Их ядерное топливо будет устойчиво к очень высоким температурам и обеспечит удержание всех актинидов. В результате их топливный цикл будет полностью замкнутым. По этой причине новые системы особенно эффективно обеспечат устойчивое развитие, благодаря образованию минимальных объемов отходов (выжиганию всех актинидов).
Системы IV поколения обеспечат оптимальное использование природных ресурсов и надежность энергоснабжения. Слабой стороной существующих ядерных технологий является их ограниченная способность к использованию энергетического потенциала уранового топлива. Тепловые реакторы I и II поколений используют изотоп урана, который составляет лишь менее 1% общего количества урана, встречающегося в природе. Реакторы-размножители способны использовать значительную часть энергетического потенциала, недоступного тепловым легководным реакторам, в результате чего из того же исходного количества урана может быть произведено в 50 раз больше энергии. Такие реакторы способны преобразовывать 238U в делящийся 239Pu даже интенсивнее, чем сами поглощают делящийся материал (свойство, называемое «размножением»). Кроме того, они могут использовать топливо с очень низким содержанием урана, соответствующим руде.
Образование отходов будет минимальным. Недостат¬ком открытого топливного цикла, предусматривающего захоронение отработавшего ядерного топлива без переработки, является объем, уровень радиотоксичности и остаточное тепловыделение ОЯТ.

Заключение

В будущей низкоуглеродной экономике (постнефтяном обществе, переход к которому ожидается после 2040 года), реакция ядерного деления наверняка продолжит играть важную роль в удовлетворении энергетических потребностей человечества, особенно за счет способности к совместному производству тепла и электричества, что и предлагается для систем IV поколения. Совместное производство тепла и электричества будет необходимо для выработки водорода без сопутствующих выбросов парниковых газов. В более общем случае ядерная технология IV поколения обеспечит экономически эффективное и безопасное максимальное использование энергетического потенциала природных ресурсов (благодаря размножению делящегося материала), оптимальное обращение с ядерными отходами (рециклирование всех актинидов и незначительные выбросы парниковых газов) и минимальные риски распространения.
В настоящее время во всем мире готовятся научные обоснования и испытания различных систем IV поколения. Достижение конечной цели – реализации промышленной системы IV поколения – намечено на 2040 год, хотя никто не может точно предположить, когда отрасль и инвесторы будут готовы к принятию твердых, часто сложных решений по началу строительства таких инновационных систем. Принятие таких решений зависит не только от наличия научных обоснований и соответствующего технологического уровня, но и от текущей экономической и политической обстановки.
Работая над обоснованием и внедрением систем IV поколения, необходимо постоянно помнить о необходимости применения самых строгих критериев, с соблюдением требований как отрасли, так и общества, включая устойчивое развитие, ко

Диплом  диплом Анализ работы ядерного реактора