Атомная энергетика

Ядерная индустрия Архитектура ПК Линейная и векторная алгебра Определенный интеграл ТФКП Математика примеры решения задач Примеры вычислений интегралов Курс лекций Сопротивление материалов
Энергетика
Оборудование атомной станции
Реактор БРЕСТ-2400
Ядерная индустрия
Введение в экологию энергетики
Информатика
Архитектура ПК
Математика
Множества
Линейная и векторная алгебра
Последовательность
Решение задач
Дифференцируемость функций
Исследование функций
Многочлены с комплексными коэффициентами
Определенный интеграл
ТФКП примеры решения задач
Приложения кратных, криволинейных и поверхностных интегралов
Математика примеры решения задач
Примеры вычислений интегралов
Физика Электротехника
Примеры решения задач
Линейные электрические цепи
Теоретические основы
электротехники
Графика
Курс лекций Сопротивление материалов
Сопромат расчеты на прочность
Машиностроительное черчение
Инженерная графика
История искусства
Акварель в архитектурном чертеже.
Мастерская живописи и рисунка
Построение архитектурного пространства
История живописи
Компьютерная математика
MATLAB
Основы графической визуализации вычислений
Пользовательский интерфейс
Операторы и функции
Специальные математические функции
Многомерные массивы
Численные методы
Обработка данных
Основы программирования
Архитектура ПК

 

Атомные станции

Для практического использования энергии, освобождающейся при осуществлении цепной ядерной реакции деления, необходимо преобразование кинетической энергии осколков ядер урана в другие виды энергии. Наиболее удобной для осуществления дальнейших преобразований является электрическая энергия. Для ее получения с помощью реактора служат атомные электростанции (АЭС).

АЭС России В настоящее время «большая» энергетика России базируется на атомных электростанциях (АЭС), использующих канальные (типа РБМК) или корпусные (типа ВВЭР) реакторы. Основным компонентом АЭС является реакторная установка.

Основная часть АЭС России снабжена реакторами на тепловых нейтронах

Все атомные электростанциями России входят в единую энергокомпанию при концерне «Росэнергоатом».

Приведём основные характеристики российских АЭС.

Балаковская АЭС — Молодая российская атомная электростанция с 4-мя энергоблоками ВВЭР- 1000 третьего поколения.

Билибинская атомная теплоэлектроцентраль - первенец атомной энергетики в Заполярье, уникальное сооружение в центре Чукотки, обеспечивающее жизнедеятельность горнорудных и золотодобывающих предприятий этого края

Кольская атомная электростанция - первая АЭС России, построенная за Полярным кругом. Место расположения: Мурманская область, вблизи г. Полярные Зори, на берегу озера Имандра - одного из крупнейших озер Кольского полуострова, на расстоянии 220 км от г. Мурманска

Ленинградская атомная электростанция - первая в стране станция с реакторами РБМК-1000. В настоящее время ЛАЭС - крупнейший производитель электроэнергии в Северо-Западном регионе России.

Атомная энергетика в странах мира В 1994 в 29 странах работало 436 ядерных энергоблоков суммарной мощностью около 350 тыс. МВт. Строится 55 блоков (38 АЭС) общей мощностью около 50 тыс. МВт.

В США на АЭС вырабатывается 21.2% общего производства электроэнергии. Суммарная мощность атомных электростанций с водо-водяными реакторами с водой под давлением составляет более 71% общей мощности АЭС. Во Франции количество электроэнергии, вырабатываемой на АЭС составляет 77,7% общего производства. Основной тип реакторов - реакторы с водой под давлением, но так же запущен блок реактора на быстрых нейтронах "Суперфеникс" мощностью 1200 МВт. В Японии выработка электроэнергии на АЭС составляет 30,9% общего объема. Используются в основном кипящие реакторы и с водой под давлением. В Германии эксплуатируются АЭС почти исключительно с кипящими реакторами и с реакторами с водой под давлением (блоки большой мощности - до 1300 МВт), однако в 1985 г. был пущен энергоблок с высокотемпературным гелиевым носителем. На АЭС Великобритании в настоящее время производится около 26,3% всей электроэнергии. АЭС уже работают и строятся в таких странах, как Тайвань (35% всей электроэнергии), Аргентина (11%), Бразилия, Индия, Иран, Китай, Куба, Мексика, Пакистан, ЮАР. Ожидаемое к середине XXI века удвоение населения Земли, в основном за счёт развивающихся стран, и приобщение их к индустриальному развитию может привести (даже если исходить из очень низких темпов роста) к удвоению мировых потребностей в первичной и к утроению (до 6000 ГВт) в электрической энергии Энергетическая безопасность останется одним из ключевых факторов, определяющих политику многих стран, особенно, стран, имеющих очень скромные запасы ископаемых видов топлива.

Прогнозируемые перспективы развития ядерной энергетики мире Практические советы Как уже отмечалось, решающую роль в развитии процесса ферментации играет температура: нагрев сырья с 15 °С до 20 °С может вдвое увеличить производство энергоносителя. Поэтому часть генераторов имеет специальную систему подогрева сырья, однако большинство установок не оборудовано ею, они используют лишь тепло, выделяемое в процессе самого разложения органических веществ. Одним из важнейших условий нормальной работы ферментатора является наличие надежной теплоизоляции. Кроме того, необходимо свести к минимуму потери тепла при очистке и наполнении бункера ферментатора.

Великобритания - реактор Магнокс Первыми двумя реакторами в ядерном центре в г. Селлафильде (Великобритания) были реакторы «Виндскейл Пейл», представляющие собой реактор с графитовым замедлителем и воздушным теплоносителем.

Франция - реактор Суперфеникс Исследовательский реактор на быстрых нейтронах «Феникс» тепловой мощностью 563 МВт был впервые введен в эксплуатацию в 1973 г. Сверхмощный реактор "Супер-Феникс" в Крей- Мальвиле, работающий на плутонии, в настоящее время остановлен.

Малые АЭС Основное направление развитие современной атомной энергетики - разработка и внедрение ядерных реакторов большой мощности (1300 МВт и более электрической мощности). Этого требуют законы термодинамики и экономика. Между тем в последнее время значительное внимание уделяется анализу перспектив развития сети малых АЭС, базирующейся на модульных ядерных реакторах сравнительно небольшой мощности.

Северный морской путь получил своё наибольшее развитие с появлением атомоходов. В этом смысле создаваемая в настоящее время в Северодвинске плавучая АЭС является важнейшим пробным этапом создания ожерелья малых атомных станций на протяжении всего Пути.

Будущая российская программа «Модульная ядерная энергетика» должна изначально строиться системно

«Елена» - ядерная термоэлектрическая установка "Елена" тепловой мощностью 4 МВт с водо- водяным реактором с естественной циркуляцией теплоносителя и прямым преобразованием тепловой энергии в электрическую.

Серийными реакторами КЛТ-40 оснащены многие атомные ледоколы (например, «Ленин» и «Арктика»). В надежности этих реакторов сомневаться не приходится.

Заглубленное размещение реакторного отделения и наземное размещение машинного зала

Подземные АЭС на базе судовых реакторов перспективны для обеспечения электроэнергией и теплом средних и больших городов.

Однако, простое, механическое перенесение существующих АЭС под землю не даст большого эффекта. Во-первых, очень дорого, а, во-вторых, при аварии загрязнение подземного пространства может оказаться еще опаснее

Подземное расположение ядерных реакторов позволяет эффективно решить проблему их " физической" безопасности.

Наплавная АЭС позволяет резко снизить затраты на транспортно-строительные операции при возведении АЭС в регионах, примыкающих к морским побережьям или к судоходным рекам. Маломощные (порядка 60-80 МВт), но зато мобильные и сравнительно недорогие плавучие станции способны снабжать отдаленные населенные пункты не только электроэнергией, но и теплом

Строительство первой в мире плавучей атомной теплоэлектростанции (ПАТЭС) начато на «Севмашпредприятии» в Северодвинске (Россия) в 2002 году. Сооружение состоит из плавучего энергоблока (ПЭБ), гидротехнических сооружений и береговой инфраструктуры. ПЭБ включает два реакторных блока — носовой и кормовой.

В ближайшие десять лет для районов Крайнего Севера и Дальнего Востока потребуется два десятка атомных электростанций

Переход на уран низкого обогащения обеспечивается за счет повышения ураноемкости дисперсионного сердечника, например, за счет повышения объемной доли диоксида урана.

Примером блочно-транспортабельной атомной теплоэлектростанции является АТЭЦ «Ангстрем» с двухконтурной реакторной установкой на быстрых нейтронах с жидкометаллическим теплоносителем свинец-висмут.

Водяной кипящий реактор «ВКТ-12» АЭС малой мощности с водяным кипящим корпусным реактором способна работать в удаленном районе в режимах регулирования частоты энергосистемы.

Передвижные АЭС Кроме создания мощных и сверхмощных АЭС в настоящее время большое внимание уделяется разработке небольших АЭС, способных перемещаться из одного местоположения в другое.

Атомные станции теплоснабжения Развитие атомного теплоснабжения закономерно для нашей северной страны, имеющей традиции централизованного теплоснабжения. В связи с этим была разработана атомная станция теплоснабжения (АСТ) с реакторными установками АСТ-500.

Отличительная особенность данной станции - простота конструкции и высокая безопасность. В АСТ-500 реализован и значительно развит принцип многобарьерности - последовательный ряд независимых барьеров - преград на пути распространения радиоактивности (6 барьеров).

Ядерные комплексы В настоящее время в ядерную энергетику проникают идеи гибкой (перестраиваемой) химической технологии. Действительно, по ряду причин мощности АЭС целесообразно держать под постоянной нагрузкой. Это связано со значительно более высокой долей капитальных вложений в структуре стоимости энергии, производимой АЭС по сравнению с ее долей в стоимости энергии тепловых станций и вытекающими отсюда экономическими потерями при неполном использовании мощностей АЭС.

В настоящее время в мире большая часть производимого в промышленном масштабе водорода получается не электролизом воды, а в процессе паровой конверсии метана (ПКМ).

Термохимический процесс получения водорода из воды использует цикл реакций с химически активными соединениями, например, соединениями брома или йода, и проводится при высокой температуре.

В последние годы начали развиваться идеи биоэнергетики. Коротко остановимся на проекте «Ядерная лагуна». Как известно, одной из глобальных проблем человечества является поиск нового высокоурожайного источника ценного растительного сырья с выходом продукции около 10 миллиардов тонн в год (по сухому веществу).

Атомная промышленость. Лекции по физике, математике, информатике MATLAB пакет прикладных программ для решения задач технических вычислений