Ядерный реактор. АЭС.
Ядерный реактор
Назначение ядерного реактора : преобразование внутренней энергии атомного ядра в электрическую энергию.
Регулирующие стержни
Активная зона
насос
теплообменник
Регулирующие стержни
Активная зона:
Что?
(Элементы ядерного реактора)
Зачем?
Уран – 235
(Для чего применяют)
Источник энергии, ядерное топливо
Графит, вода,
Замедляет нейтроны, теплоноситель
Отражатель
Отражает нейтроны
Бетон
Защищает от радиации
Стержни
Регулируют скорость реакции
Теплообменник
Соединяет 2 контура с водой
Насосы
Обеспечивают циркуляцию воды
Змеевик
Вода превращается в пар
Турбина
Превращает энергию пара в энергию вращения
Генератор
Превращает механическую энергию в электрическую
Конденсатор
Пар превращается в воду
В атомных электростанциях происходят переходы энергии:
Внутренняя энергия атомных ядер урана
Кинетическая энергия нейтронов и осколков
Внутренняя энергия воды
Внутренняя энергия пара
Кинетическая энергия пара
Кинетическая энергия ротора турбины и ротора генератора
Электрическая энергия
1942 г. в США под руководством Энрико Ферми был построен первый ядерный реактор
1946 г. в Советском Союзе под руководством Игоря Курчатова был создан первый европейский реактор.
1954 г. в Обнинске была введена в действие первая в мире АЭС. Её мощность была 50 000 кВт (современные в сотни раз больше)
Преимущества АЭС:
- Небольшое количество топлива
(1г урана эквивалентен 2,5 т нефти)
2. Экологическая чистота
(по сравнению с ТЭС)
Проблемы ядерной энергетики:
1. Содействие распространению ядерного оружия
2. Радиоактивные отходы
3. Безопасность
Экологические катастрофы на АЭС:
- 10 октября 1957 г - авария в Великобритании
- 1966г – частичное расплавление активной зоны после выхода из строя реактора недалеко от Дейтройта
- 1971г - много загрязнённой воды ушло в реку США
- 1979г –крупнейшая авария в США
- 1982г -выброс радиоактивного пара в атмосферу
- 1983г -авария в Канаде(20 мин вытекала радиоактивная вода, по 1т в минуту)
- 1986г - авария в Великобритании, Германии, Чернобыле
- 1988г- пожар на АЭС в Японии
- 9 августа 2004 на острове Хонсю произошла авария на АЭС «Михама».
- 11 марта 2011 г - разрушена турбина на АЭС Онагава
10 октября 1957 года произошла большая авария в Виндскейле, Великобритания. Из-за ошибки, допущенной при эксплуатации одного из двух реакторов по наработке оружейного плутония, резко увеличилась температура топлива в реакторе. Возник пожар в активной зоне, продолжавшийся 4 суток. В результате повреждения 150 технологических каналов, произошел выброс радионуклидов. В пожаре сгинуло 11 тонн урана. Радиоактивное облако дошло до территории Германии, Дании, Бельгии и Норвегии. Большая площадь Ирландии и Англии была загрязнена.
Крупнейшая ядерная авария за всю историю, произошла в ночь с 25 на 26 апреля 1986 года. В Украине, на четвертом блоке Чернобыльской АЭС частично была разрушена активная зона реактора, осколки деления вышли за пределы зоны. Специалисты утверждают, что это произошло из-за попытки эксперимента по снятию дополнительной энергии во время работы основного реактора. 190 тонн радиоактивных веществ попало в атмосферу. В воздухе оказались 8 из 140 тонн радиоактивного топлива. В результате продолжавшегося почти две недели пожара, продолжали покидать реактор и другие опасные вещества. Население Чернобыля ощутило на себе облучение в 90 раз большее, чем бомба, упавшая на Хиросиму. Все в радиусе 30 км подверглось радиоактивному заражению. Общая площадь загрязнения составляет 160 тысяч квадратных километров. Беларусь, Северная часть Украины и запад России пострадали в результате аварии. Территория в 60 тысяч квадратных километров, включавшая в себя 19 российских регионов с населением 2,6 миллиона человек была загрязнена.
9 августа 2004 года в 320 километрах западнее Токио, на острове Хонсю произошла авария на АЭС «Михама».
Сверхмощный выброс раскаленного пара (около 200 градусов по Цельсию) произошел в турбине третьего реактора. Сильные ожоги получили все находившиеся рядом сотрудники. В момент аварии около 200 человек находилось в здании, где расположен третий реактор. Погибли 4 человека, пострадали еще 18 сотрудников.
Утечки радиоактивных материалов обнаружено не было. По числу жертв, эта авария стала самой серьезной в Японии.
В результате самого мощного за всю историю Японии землетрясения 11 марта 2011 года , была разрушена турбина на АЭС Онагава.
Возникший пожар был быстро ликвидирован. Гораздо серьезнее сложилась ситуация на АЭС Фукусима-1, где из-за отключения охлаждающей системы расплавилось ядерное топливо в реакторе блока №1. В связи с обнаруженной утечкой снаружи блока, была проведена эвакуация в 10-ти километровой зоне вокруг АЭС. На следующий день, телекомпания NHK продемонстрировала снимки, на которых была видна разрушенная стена блока АЭС, о взрыве на которой сообщили СМИ.
АЭС Фукусима-1
АЭС Фукусима-1
Вид на Нововоронежскую атомную электростанцию
Вид на Нововоронежскую атомную электростанцию