Меню
Разработки
Разработки  /  Физика  /  Презентации  /  Презентация к уроку физики на тему "Атомные электростанции"

Презентация к уроку физики на тему "Атомные электростанции"

Презентация познакомит с понятием "ядерный реактор", а также различными АЭС.
18.07.2015

Описание разработки

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 (персоналом).

Ядерный реактор - аппарат, в котором происходят ядерные реакции - превращения одних химических элементов в другие. Для этих реакций необходимо наличие в реакторе делящегося вещества, которое при своем распаде выделяет элементарные частицы, способные вызвать распад других ядер.

Деление атомного ядра может произойти самопроизвольно или при попадании в него элементарной частицы. Самопроизвольный распад в ядерной энергетике не используется из-за очень низкой его интенсивности.

В качестве делящегося вещества в настоящее время могут использоваться изотопы урана - уран-235 и уран-238, а также плутоний-239.

В ядерном реакторе происходит цепная реакция. Ядра урана или плутония распадаются, при этом образуются два-три ядра элементов середины таблицы Менделеева, выделяется энергия и образуются два или три нейтрона, которые, в свою очередь, могут прореагировать с другими атомами и, вызвав их деление, продолжить цепную реакцию. Для распада какого-либо атомного ядра необходимо попадание в него элементарной частицы с определенной энергией (величина этой энергии должна лежать в определенном диапазоне: более медленная или более быстрая частица просто оттолкнется от ядра, не проникнув в него).

Например, Уран-238 делится только быстрыми нейтронами. При его делении выделяется энергия и образуется 2-3 быстрых нейтрона. Вследствие того, что эти быстрые нейтроны замедляются в веществе урана-238 до скоростей, неспособных вызвать деление ядра урана-238, цепная реакция в уране-238 протекать не может.

Презентация к уроку физики на тему Атомные электростанции

Во второй половине 40-х гг., ещё до окончания работ по созданию первой советской атомной бомбы (её испытание состоялось 29 августа 1949 года), советские учёные приступили к разработке первых проектов мирного использования атомной энергии, генеральным направлением которого сразу же стала электроэнергетика.

В 1948 г. по предложению И.В. Курчатова и в соответствии с заданием партии и правительства начались первые работы по практическому применению энергии атома для получения электроэнергии.

В мае 1950 года близ посёлка Обнинское Калужской области начались работы по строительству первой в мире АЭС.

Первая в мире промышленная атомная электростанция мощностью 5 МВт была запущена 27 июня 1954 года в СССР, в городе Обнинск, расположенном в Калужской области. 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 мощностью 60 МВт в Шиппингпорте (США).

15 мая 1989 года на учредительной ассамблее в Москве, было объявлено об официальном образовании Всемирной ассоциации операторов атомных электростанций (англ. WANO), международной профессиональной ассоциации, объединяющей организации, эксплуатирующие АЭС, во всём мире. Ассоциация поставила перед собой амбициозные задачи по повышению ядерной безопасности во всём мире, реализуя свои международные программы.

Содержимое разработки

Атомные электростанции

Атомные электростанции

Определения

  • Атомная станция (АС) - ядерный реактор (реакторы), с комплексом систем, устройств, оборудования, сооружений и персоналом, необходимых для производства энергии в заданных режимах и условиях применения, располагающиеся в пределах конкретной территории. Обычно под термином атомная станция (АС) , если это особо не оговаривается, понимается любой из объектов, т.е. АЭС, АСТ, АЭТС.
  • Атомная электрическая станция (АЭС) – электростанция, на которой ядерная энергия преобразуется в электрическую. На АЭС тепло, выделяющееся в ядерном реакторе, используется для получения водяного пара, вращающего турбогенератор. Мощность крупнейших действующих многоблочных АЭС
  • Атомная станция теплоснабжения (АСТ) - атомная станция, предназначенная для производства тепловой энергии для целей отопления и горячего водоснабжения.
  • Атомная энерготехнологическая станция (АЭТС) - атомная станция, предназначенная для производства электроэнергии и энергии для технологических целей.
  • Атомная тепло-электроцентраль ( АТЭЦ) - атомная электростанция, предназначенная для производства электрической энергии и тепла в виде пара и горячей воды..

История развития

  • В 1942 г в США под руководством Э. Ферми был построен первый ядерный реактор.
  • В 1946г был запущен первый советский реактор под руководством И.В. Курчатова.
  • В 1948 г. по предложению И. В. Курчатова и в соответствии с заданием партии и правительства начались первые работы по практическому применению энергии атома для получения электроэнергии.
  • В мае 1950 года близ посёлка Обнинское Калужской области начались работы по строительству первой в мире АЭС. Первая в мире промышленная атомная электростанция мощностью 5 МВт была запущена 27 июня 1954 года в СССР, в городе Обнинске, расположенном в Калужской области.
  • 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 мощностью 60 МВт в Шиппингпорте (США).
  • В 1979 году произошла серьёзная авария на АЭС Три-Майл-Айленд, после чего США прекратили строительство атомных реакторов, в планах постройка новых 2 реакторов на базе старой АЭС лишь к 2017.
  • В 1986 году — масштабная катастрофа на Чернобыльской АЭС, которая, помимо непосредственных последствий, серьёзно отразилась на всей ядерной энергетике в целом. Она вынудила специалистов всего мира пересмотреть проблему безопасности АЭС и задуматься о необходимости международного сотрудничества в целях повышения безопасности АЭС.
  • Последняя крупная авария на АЭС произошла в марте 2011 года в Японии в префектуре Фукусима. Авария на АЭС Фукусима-1 произошла в результате воздействия на АЭС сильного землетрясения и последовавшего за ним цунами.
АЭС нового поколения АЭС нового поколения в первую очередь это - реакторы нового поколения, обеспечивающие качественный шаг вперед на уровне безопасности. В то же время при разработке проектов решаются задачи энергономики конструкций атомных энергоблоков с целью минимизации капитальных вложений, сроков строительства и эксплуатационных издержек при одновременном повышении надежности.

АЭС нового поколения

  • АЭС нового поколения в первую очередь это - реакторы нового поколения, обеспечивающие качественный шаг вперед на уровне безопасности.
  • В то же время при разработке проектов решаются задачи энергономики конструкций атомных энергоблоков с целью минимизации капитальных вложений, сроков строительства и эксплуатационных издержек при одновременном повышении надежности.
АЭС нового поколения

АЭС нового поколения

Принцип действия АЭС

Принцип действия АЭС

Конструкция ядерного реактора Активная зона с ядерным топливом и замедлителем – центральная часть реактора, в которой протекает самоподдерживающаяся цепная реакция деления и выделяется энергия. Отражатель нейтронов – окружающий активную зону материал, предназначенный для уменьшения утечки нейтронов из реактора. Теплоноситель – служит для отвода тепла, генерируемого реактором Система регулирования Радиационная защита

Конструкция ядерного реактора

  • Активная зона с ядерным топливом и замедлителем – центральная часть реактора, в которой протекает самоподдерживающаяся цепная реакция деления и выделяется энергия.
  • Отражатель нейтронов – окружающий активную зону материал, предназначенный для уменьшения утечки нейтронов из реактора.
  • Теплоноситель – служит для отвода тепла, генерируемого реактором
  • Система регулирования
  • Радиационная защита
Конструкция ядерного реактора

Конструкция ядерного реактора

Классификация По энергетическому спектру   По виду замедлителя По теплоносителю По структуре активной зоны   По конструкционному исполнению   Реакторы с водным теплоносителем  различаются на кипящие и с водой под давлением (без кипения). По топливу  

Классификация

  • По энергетическому спектру  
  • По виду замедлителя
  • По теплоносителю
  • По структуре активной зоны  
  • По конструкционному исполнению  
  • Реакторы с водным теплоносителем  различаются на кипящие и с водой под давлением (без кипения).
  • По топливу  
Реакторы размножители Реактор-размножитель (бридер) — ядерный реактор, позволяющий нарабатывать ядерное топливо в количестве, превышающем потребности самого реактора. Сырьём для нового топлива служат изотопы, которые не могут быть использованы в традиционных энергетических реакторах, уран-238 и торий-232. Запасы этих изотопов более чем в 100 раз превосходят запасы урана-235.  Для уран-плутониевого топливного цикла размножителем является реактор на быстрых нейтронах. При этом в зоне размножения из обеднённого урана, состоящего, в основном, из изотопа 238, получается плутоний-239, который может быть использован в реакторе, как новое ядерное топливо. Для уран-ториевого топливного цикла размножителем может быть реактор на тепловых нейтронах с тяжеловодным теплоносителем и замедлителем. При этом в активной зоне находится уран-233, а в зоне размножения - торий-232.

Реакторы размножители

  • Реактор-размножитель (бридер) — ядерный реактор, позволяющий нарабатывать ядерное топливо в количестве, превышающем потребности самого реактора. Сырьём для нового топлива служат изотопы, которые не могут быть использованы в традиционных энергетических реакторах, уран-238 и торий-232. Запасы этих изотопов более чем в 100 раз превосходят запасы урана-235.
  • Для уран-плутониевого топливного цикла размножителем является реактор на быстрых нейтронах. При этом в зоне размножения из обеднённого урана, состоящего, в основном, из изотопа 238, получается плутоний-239, который может быть использован в реакторе, как новое ядерное топливо.
  • Для уран-ториевого топливного цикла размножителем может быть реактор на тепловых нейтронах с тяжеловодным теплоносителем и замедлителем. При этом в активной зоне находится уран-233, а в зоне размножения - торий-232.
Основные типы ядерных реакторов Реактор с водой под давлением Реактор ВВЭР Реактор PWR Реактор ВВЭР Реактор PWR Кипящий реактор Реактор РБМК Реактор BWR Реактор РБМК Реактор BWR Тяжеловодный реактор Реактор CANDU Реактор CANDU Реактор с жидкометаллическим охлаждением Реактор БН Реактор БН Газоохлаждаемый реактор Реактор HTGR Реактор AGR Реактор HTGR Реактор AGR

Основные типы ядерных реакторов

  • Реактор с водой под давлением
  • Реактор ВВЭР Реактор PWR
  • Реактор ВВЭР
  • Реактор PWR
  • Кипящий реактор
  • Реактор РБМК Реактор BWR
  • Реактор РБМК
  • Реактор BWR
  • Тяжеловодный реактор
  • Реактор CANDU
  • Реактор CANDU
  • Реактор с жидкометаллическим охлаждением
  • Реактор БН
  • Реактор БН
  • Газоохлаждаемый реактор
  • Реактор HTGR Реактор AGR
  • Реактор HTGR
  • Реактор AGR
-80%
Курсы повышения квалификации

Просто о сложном в физике. Кинематика

Продолжительность 72 часа
Документ: Удостоверение о повышении квалификации
4000 руб.
800 руб.
Подробнее
Скачать разработку
Сохранить у себя:
Презентация к уроку физики на тему "Атомные электростанции" (3.31 MB)

Комментарии 0

Чтобы добавить комментарий зарегистрируйтесь или на сайт