Pobieranie prezentacji. Proszę czekać

Pobieranie prezentacji. Proszę czekać

Proseminarium fizyki jądra atomowego i cząstek elementarnych I Opiekun: dr Przemysław Olbratowski Temat: Rodzaje reaktorów jądrowych Plan wykładu: Rozszczepienie.

Podobne prezentacje


Prezentacja na temat: "Proseminarium fizyki jądra atomowego i cząstek elementarnych I Opiekun: dr Przemysław Olbratowski Temat: Rodzaje reaktorów jądrowych Plan wykładu: Rozszczepienie."— Zapis prezentacji:

1 Proseminarium fizyki jądra atomowego i cząstek elementarnych I Opiekun: dr Przemysław Olbratowski Temat: Rodzaje reaktorów jądrowych Plan wykładu: Rozszczepienie i reakcja łańcuchowa Podstawowe elementy budowy reaktora jądrowego Podział reaktorów jądrowych Najważniejsze typy reaktorów jądrowych 1 marca Autor: Michał Czerwiński

2 Reakcja rozszczepienia Uran 235: wypromieniowuje od 1 do 6 a nawet 8 neutronów wypromieniowuje od 1 do 6 a nawet 8 neutronów średnia energia neutronu to 2 MeV średnia energia neutronu to 2 MeV całkowita energia z rozpadu jednego jądra uranu 235 wynosi około 200 MeV całkowita energia z rozpadu jednego jądra uranu 235 wynosi około 200 MeV Proces zachodzi spontanicznie dla Z 2 /A > 51 ale jest on korzystny już dla Z 2 /A > 18

3 Powielanie neutronów – reakcja łańcuchowa

4 Rodzaje paliwa Izotopy paliworodne Uran 238 Tor 232 Izotopy paliwowe Uran 235 Uran 233 Pluton 239

5 Przekroje czynne Co ułatwia utrzymanie reakcji łańcuchowej? wzbogacenie paliwa w U-235 spowolnienie neutronów Neutrony prędkie E kin > 100 keV Neutrony termiczne E kin ~ 25 meV

6 Elementy reaktora jądrowego Podstawowe elementy reaktora jądrowego: paliwo moderator chłodziwo absorber neutronów reflektor zbiornik reaktora

7 Reaktywność Reaktywność

8 Neutrony natychmiastowe i opóźnione Neutrony natychmiastowe (Neutrony powstałe bezpośrednio po reakcji rozszczepienia) Neutrony opóźnione (Neutrony wyemitowane z fragmentów rozszczepienia po rozpadach beta) Źródła neutronów opóźnionych: 87 Kr, 87 Br

9 Sterowanie reaktorem

10 Podział reaktorów jądrowych Klasyfikacja ze względu na przeznaczenie Energetyczne Napędowe Badawcze Powielające Klasyfikacja wobec zakresu widma neutronów Reaktory na neutrony prędkie Reaktory na neutrony termiczne Klasyfikacja ze względu na użyty moderator Reaktory bez moderatora Moderowane H 2 O Moderowane D 2 O Moderowane grafitem Klasyfikacja ze względu na rodzaj chłodziwa Chłodzone wodą (lekka woda i ciężka woda) Chłodzone gazem (CO 2, hel) Chłodzone ciekłym metalem (sód, ołów)

11 Najważniejsze typy reaktorów jądrowych PWR (reaktor ciśnieniowy chłodzony i moderowany lekką wody) (Pressurized Water Reactor ) BWR (reaktor wrzący chłodzony i moderowany lekką wodą) (Boiling-Water Reactor) CANDU ( kanadyjski reaktor ciśnieniowy chłodzony i moderowany ciężką wodą) (Canadian Deuterium Uranium) FBR (prędki reaktor powielający) (Fast Breeder Reactor) HTGR (reaktor wysokotemperaturowy chłodzony gazem i moderowany grafitem) (High Temperature Gas-cooled Reactor) ADS ( reaktor podkrytyczny sterowany akceleratorem) (Accelerator Driven System)

12 Reaktor PWR Chłodziwo – woda Moderator – woda Ciśnienie wewnątrz 15 MPa Temperetuta wody 350 o C Elektrownia jądrowa Ohi w Japonii Paliwo: wzbogacony uran 235 (3%) Wymiary zbiornika: 5x15 m Produkowania moc: 3500 MWc Dwa obiegi wody

13 Reaktor BWR Chłodziwo – woda Moderator – woda Paliwo: wzbogacony uran 235 (3%) Jeden obieg wody Ciśnienie wewnątrz: 7 MPa Woda w obiegu ulega skażeniu Mniejsza gęstość mocy niż w przypadku reaktora typu PWR o tych samych rozmiarach Elektrownia Olkiluoto w Finlandii

14 Reaktor CANDU Kalandria Wiązka paliwowa

15 Reaktor CANDU Chłodziwo – ciężka woda Moderator – ciężka woda Paliwo: naturalny uran Pręty paliwowe umieszczone są poziomo w kalandriach Elektrownia Pickering w Kanadzie

16 Reaktor FBR Chłodziwo – ciekły sód Brak moderatora Prędkie neutrony Paliwo: urnowo-plutonowe (wysoko wzbogacone 15-75%) Elektrownia Monju w Japonii Produkowania moc: 1000 MWc Rozmiary rdzenia;: 1,5x1 m Powstaje radioaktywny 24 Na Łatwopalność sodu Szczególne zastosowanie: napędy łodzi podwodnych

17 Reaktor HTGR Chłodziwo – gaz (hel) Temperatura chłodziwa: 1000 o C Moderator – grafit Paliwo – uran 235 i tor 232 Element paliwowy reaktora typu HTGR Wymiana paliwa w trakcie pracy reaktora Wysoka sprawność: 40,5% Szczególne zastosowanie: odsalanie wody, produkcja wodoru

18 Reaktor ADS Moderator - ołów Sterowany akceleratorem Reaktor pracuje podkrytycznie Paliwo: tor 232 i aktynowce Zastosowanie: transmutacja odpadów promieniotwórczych

19 Nieco danych liczbowych:

20 Reaktor dla Polski Westinghouse Electric Company AP 1000 (Advanced Passive Reactor) EDF i Areva EPR (European Pressurized Reactor) GE Hitachi Nuclear Energy Americas ESBWR (European Simplified Boiling Water Reactor)

21 Dziękuję za uwagę…

22 Układy bezpieczeństwa Pasywne Obudowy bezpieczeństwa Osłona biologiczna Zbiorniki z wodą Chwytacz stopionego rdzenia Aktywne Pręty bezpieczeństwa Wstrzykiwana trucizna (bor, azotek gadolinu) Zawory ciśnieniowe


Pobierz ppt "Proseminarium fizyki jądra atomowego i cząstek elementarnych I Opiekun: dr Przemysław Olbratowski Temat: Rodzaje reaktorów jądrowych Plan wykładu: Rozszczepienie."

Podobne prezentacje


Reklamy Google