Виды ядерных реакторов готовая презентация. Презентация "химические реакторы" по химии – проект, доклад

«Ядерный реактор» - В СССР первый реактор был построен под руководством академика И. В. Курчатова. В экспериментальных целях использовался берилий и предполагался углеводород. Распад сопровождается выделением энергии в виде гамма излучения и тепла. Однако в ядерном реакторе мы имеем дело с управляемой ядерной реакцией.

«Атомная энергетика России» - 1. 9. 6. Ядерная доля в электрической генерации в мире составила 17%. Большие капитальные затраты на сооружение АЭС. В России накоплено?14 000 тонн ОЯТ суммарной радиоактивностью?4,6 млрд. ATOMCON-2008 26.06.2008.

«Проблемы атомной энергетики» - Проблемы развития энергетики. 1 кг природного урана заменяет 20 т угля. Атомная энергетика. Классификация ядерных реакторов. Атомная энергетика не потребляет кислорода и имеет ничтожное количество выбросов при нормальной эксплуатации. Особенно остро стоит проблема быстрого исчерпания запасов органических природных энергоресурсов.

«Культура ядерной безопасности» - Культура ядерной безопасности (культура УКиФЗ ЯМ) на уровне руководителя. Культура ядерной безопасности (культура УКиФЗ ЯМ) включает: Основные постулаты темы. План презентации. Задачи УКиФЗ ЯМ. Почему необходимо говорить о культуре ядерной безопасности? Осторожно подходите ко всем процедурам, связанным с безопасностью!

«Применение ядерной энергии» - Атомная бомба. Использование ядерной энергии в военных целях. Атомная электростанция. Ядерная энергетика открывает перед человечеством практически неограниченные возможности. Использование ядерной энергии в мирных целях чрезвычайно выгодно и удобно. Водородная бомба. Ядерная энергетика.

«Развитие атомной энергетики» - Быстрое исчерпание энергоносителей. Роль защитной оболочки. «Плюсы» строительства АЭС: 31 января 2008 г. Информационный материал. Авария не носила глобального характера. Рост энергопотребления. 15 января 2008 г. В 2000 – 2005 гг. в строй было введено 30 новых реакторов.

Всего в теме 8 презентаций

Описание презентации по отдельным слайдам:

1 слайд

Описание слайда:

2 слайд

Описание слайда:

3 слайд

Описание слайда:

Ядерный реактор Ядерный реактор – устройство для осуществления управляемой ядерной реакции. Реактор на медленных нейтронах – реактор, в котором в качестве топлива используется в основном уран – 235. Уран – 235 – наиболее эффективно делится под действием медленных нейтронов При делении ядер образуются быстрые нейтроны, поэтому в реакторе используют замедлитель нейтронов.

4 слайд

Описание слайда:

Уран широко распространен в природе, но богатых по содержанию залежей урановых руд (как, скажем, железа или угля) нет. Промышленные урансодержащие руды имеют очень небольшую концентрацию: 0,1-0,5% и даже меньше 0,08-0,05%. Правда, встречаются богатые, уникальные месторождения с содержанием до 10%, но их очень мало и запасы урана в них сравнительно невелики. В земной коре урана много, но он почти весь находится в рассеянном состоянии и не в собственно урановых, а в урансодержащих минералах, где он изоморфно замещает торий, цирконий, редкоземельные элементы.

5 слайд

Описание слайда:

Уран содержится и в гранитах, и в базальтах, но концентрация его там настолько мала (4-10~4 и 1-10~*% соответственно), что извлечение станет возможным только в очень отдаленном будущем. По некоторым прогнозам, запасы урана и тория в земной коре могут обеспечить человечество энергией на протяжении 3 млрд. лет. По добыче первое место занимают США, второе Канада, третье ЮАР. В природе есть один-единственный изотоп урана, который может поддерживать цепную реакцию деления ядра урана - это уран-235. В одном акте деления ядра урана выделяется энергия на один атом в 200 млн. раз большая, чем при любой химической реакции. Если бы все изотопы в 1 г урана подверглись делению, то выделилась бы энергия в 20 млн. ккал, что соответствует 23 тыс. кВт-ч тепловой энергии.

6 слайд

Описание слайда:

В активной зоне находится ядерное Топливо в виде урановых стержней и замедлитель нейтронов вода. Масса каждого уранового стержня значительно меньше критической массы, поэтому в одном стержне цепная реакция происходить не может. Она происходит после погружения всех урановых стержней в активную зону, т.е. когда масса урана становится критической. Активная зона окружена отражателем нейтронов и защитной оболочкой из бетона, задерживающей нейтроны и другие частицы

7 слайд

Описание слайда:

Ядерная реакция протекает в активной зоне реактора, которая заполнена замедлителем и пронизана стержнями, содержащими обогащенную смесь изотопов урана с повышенным содержанием урана-235 (до 3 %). В активную зону вводятся регулирующие стержни, содержащие кадмий или бор, которые интенсивно поглощают нейтроны. Введение стержней в активную зону позволяет управлять скоростью цепной реакции.

8 слайд

Описание слайда:

Активная зона охлаждается с помощью прокачиваемого теплоносителя, в качестве которого может применяться вода или металл с низкой температурой плавления (например, натрий, имеющий температуру плавления 98 °C). В парогенераторе теплоноситель передает тепловую энергию воде, превращая ее в пар высокого давления. Пар направляется в турбину, соединенную с электрогенератором.

9 слайд

Описание слайда:

Пар направляется в турбину, соединенную с электрогенератором. Из турбины пар поступает в конденсатор. Во избежание утечки радиации контуры теплоносителя I и парогенератора II работают по замкнутым циклам.

10 слайд

Описание слайда:

для производства 1000 МВт электрической мощности тепловая мощность реактора должна достигать 3000 МВт. 2000 МВт должны уносится водой, охлаждающей конденсатор. Это приводит к локальному перегреву естественных водоемов и последующему возникновению экологических проблем

11 слайд

Описание слайда:

Однако, главная проблема состоит в обеспечении полной радиационной безопасности людей, работающих на атомных электростанциях, и предотвращении случайных выбросов радиоактивных веществ, которые в большом количестве накапливаются в активной зоне реактора.

12 слайд

Описание слайда:

Немного истории Первый ядерный реактор был пущен в США 2 декабря 1942 г. под руководством итальянского ученого Энрико Ферми. Атомная бомба была создана усилиями ученых многих стран мира, эмигрировавших в США во время второй мировой войны. Ее испытание было проведено 16 июля 1945 г. в пустынной местности штата Нью - Мексико, а в августе 1945 г. две атомные бомбы были сброшены на японские города Хиросима и Нагасаки.

13 слайд

Описание слайда:

Приказ бомбить японские города американский президент Гарри Трумэн отдал 31 июля 1945 года: бомбить после 2 августа, как только погода позволит. Утром 6 августа 1945 года американский бомбардировщик B-29 Enola Gay (командир экипажа - полковник Пол Тиббетс) сбросил на японский город Хиросима атомную бомбу Little Boy («Малыш»). Три дня спустя атомная бомба Fat Man («Толстяк») была сброшена на город Нагасаки.

14 слайд

Описание слайда:

Американцам требовалась мишень, соответствующая разрушительной силе бомбы. Сказались особенности рельефа, воплощенные в географических названиях - слово Хиросима означает «широкий остров», слово Нагасаки - «длинный залив». Хиросима, расположенная в устье реки, окруженная горами пострадала много больше, чем Нагасаки, вытянувшийся вдоль извилистого ущелья. Во время бомбардировки рядом с бомбардировщиком было еще 6 самолетов - один страховочный, три разведчика и два свидетеля, которые были нашпигованы фотоаппаратурой и приборами, чтобы зафиксировать результаты своей работы.

15 слайд

Описание слайда:

140000 человек умерло в Хиросиме от взрыва и его последствий; аналогичная оценка для Нагасаки составляет 74000 человек. В обоих городах подавляющее большинство жертв были гражданскими лицами.

16 слайд

Описание слайда:

Многие замечания капитана Льюиса, сбросившего первую бомбу, отличаются крайней экспрессивностью. «В первую минуту никто не знал, что может произойти, - пишет пилот. - Вспышка была ужасна. Нет никакого сомнения, что это самый сильный взрыв, который когда-либо видел человек. Боже мой, что мы натворили!»

17 слайд

Описание слайда:

По утверждению Льюиса, ядерный гриб, поднявшийся на высоту 17 километров, был виден даже с расстояния 400 миль от эпицентра. В Хиросиме погибли 140 тысяч человек, в Нагасаки - около 74 тысяч. Всего за 58-летний период скончалось почти 227 тыс. человек.

18 слайд

Описание слайда:

В Советском Союзе все работы, связанные с расщеплением атомного ядра, были прерваны с началом войны и вновь возобновились лишь в середине 1943 г. , но уже в декабре 1946 г. в Москве на территории Института атомной энергии (носящего сейчас имя его основателя И. В. Курчатова) был введен в действие первый в Европе и Азии исследовательский ядерный реактор.

Чтобы пользоваться предварительным просмотром презентаций создайте себе аккаунт (учетную запись) Google и войдите в него: https://accounts.google.com

Подписи к слайдам:

Ядерный реактор

Ядерный реактор - устройство, предназначенное для организации управляемой самоподдерживающейся цепной реакции деления, которая всегда сопровождается выделением энергии.

Первый ядерный реактор построен и запущен в декабре 1942 года в США под руководством Энрико Ферми. Первым реактором, построенным за пределами США, стал ZEEP, запущенный в Канаде 5 сентября 1945 года.

В Европе первым ядерным реактором стала установка Ф-1, заработавшая 25 декабря 1946 года в Москве под руководством Курчатова. К 1978 году в мире работало уже около сотни ядерных реакторов различных типов.

Устройство В ядерном реакторе происходит управляемая ядерная реакция. Как топливо используют в основном уран-235. Так как в природном уране изотопа уран-235 недостаточно, то его обогащают до 5%. Из обогащенного урана изготавливают топливные урановые стержни. Уран-235 делится эффективно под действием медленных нейтронов. При ядерной реакции образуются в основном быстрые нейтроны, поэтому их необходимо замедлять. Для этого используют чаще всего воду. Итак, в рабочей зоне реактора находятся стержни обогащенного урана и вода. Рабочая зона окружена отражателем, который отражает разлетающиеся нейтроны и защитной бетонной оболочкой, которая задерживает все частицы, образующиеся в результате деления.

Управление В рабочую зону вводят специальные замедляющие стержни, которые могут очень эффективно поглощать нейтроны. Глубиной погружения этих стержней регулируют интенсивность реакции. Когда замедляющие стержни погружены полностью, реакция идти не может. Это делается с целью безопасности, чтобы держать реакцию под контролем. В результате деления ядер урана образуются осколки ядер и нейтроны, разлетающиеся с огромной скоростью. Они взаимодействуют с молекулами воды и замедляются. При этом вода нагревается.

Замедлившись, нейтроны попадают в новые ядра урана и продолжают реакцию деления. Горячая вода из рабочей зоны поднимается по контуру и проходит через теплообменник, в котором находится змеевик второго контура. Вода в змеевике нагревается от горячей воды из первого контура. Превращаясь в пар, вода из второго контура вращает турбину, которая соединена с ротором генератора электрического тока. В результате вращения ротора появляется электрический ток в объединенном с ним статоре. На случай различных аварийных ситуаций в каждом реакторе предусмотрено экстренное прекращение цепной реакции, осуществляемое сбрасыванием в активную зону всех поглощающих стержней - система аварийной защиты.

Ядерным (или атомным) реактором называется устройство, в
котором осуществляется и поддерживается управляемая
цепная реакция деления некоторых тяжелых ядер.
реактор на медленных нейтронах:
(обогащают природный уран, т.е.
доводят в нём содержание 235
92 U
до 5%).
В природном уране содержится
0,7% 235U .
92
реактор на быстрых
нейтронах:
(в обогащённом природном уране
содержится 15% 235
).
92 U
Типы ядерных реакторов

Первые ядерные реакторы

Впервые цепная ядерная реакция урана была
осуществлена в США коллективом ученых под
руководством Энрико Ферми в декабре 1942г.
Энрико Ферми
(1901-1954)
Игорь Васильевич
Курчатов
(1903-1960)
В нашей стране первый ядерный реактор
был запущен 25 декабря 1946 г. коллективом
физиков, который возглавлял ученый Игорь
Васильевич Курчатов (1903-1960).

Схема процессов в ядерном реакторе:

Основные элементы ядерного реактора:

1) ядерное горючее (235
92 U ,
Pu , U и др.);
2) замедлитель нейтронов
(тяжелая или обычная вода,
графит и др.);
3) теплоноситель для
вывода энергии,
образующейся при работе
реактора (вода, жидкий
натрий и др.);
4) Устройство для регулирования скорости реакции
(вводимые в рабочее
пространство реактора стержни, содержащие кадмий или бор – вещества,
которые хорошо поглощают нейтроны).
Снаружи реактор окружают защитной оболочкой, задерживающей γизлучение и нейтроны. Оболочку выполняют из бетона с железным
наполнителем.
239
94
238
92

Критическая масса.

Критическая масса – наименьшая масса делящегося вещества, при которой
может протекать цепная ядерная реакция.
При малых размерах велика утечка нейтронов через поверхность активной
зоны реактора (объем, в которой располагаются стержни с ураном).
С увеличением размеров системы число ядер, участвующих в делении,
растет пропорционально объему, а число нейтронов, теряемых вследствие
утечки, увеличивается пропорционально площади поверхности.
Увеличивая систему, можно достичь значений коэффициента
размножения k=1. Система будет иметь критические размеры, если число
нейтронов, потерянных вследствие захвата и утечки, равно числу нейтронов,
полученных в процессе деления.
Критические размеры (критическая масса) определяются:
1) типом ядерного горючего;
2) замедлителем;
3) конструктивными особенностями реактора.

Управление реактором осуществляется при
помощи стержней, содержащих кадмий или бор.
При выдвинутых из
активной зоны реактора
стержнях k>1.
При полностью
вдвинутых стержнях k<1.
Вдвигая стержни внутрь активной зоны, можно в
любой момент времени приостановить развитие
цепной реакции.

Ядерные реакторы делятся на несколько типов:

в зависимости от средней энергии спектра нейтронов ректоры делятся на:
быстрые,
промежуточные
тепловые;
по конструктивным особенностям активной зоны реакторы делятся на:
корпусные
канальные;
по типу теплоносителя на:
водяные
тяжеловодные,
натриевые;
по типу замедлителя на:
водяные,
графитовые,
тяжеловодные и др.

Классификация реакторов в зависимости от назначения:

Энергетиче
ские
Конверторы
Размножители
Исследовате
льские
Многоцелев
ые
Транспортные и
промышленные
Использую
тся для
выработки
электроэне
ргии
Для
производства
вторичного
ядерного
топлива из
природного
урана и тория
Осуществляет
ся
расширенное
воспроизводс
тво ядерного
топлива:
получается
больше чем
было
затрачено.
Для
исследований
взаимодей
ствия
нейтронов с
веществом,
производства
изотопов,
биологических
исследований.
Служащие
для
нескольких
целей.
Атомные
подводные
лодки и
ледоколы,
теплоэлектроце
нтрали (ТЭЦ),
станции
теплоснабжения
(АЭС).

Использование ядерных реакторов:

на АЭС;
на атомных ледоколах;
на атомных подводных лодках;
при работе ядерных ракетных двигателей
(в частности на АМС).

Для энергетических целей применяются реакторы следующих типов:

водоводяные реакторы с
некипящей или кипящей водой
под давлением;
уран-графитовые реакторы с
кипящей водой или охлаждаемые
углекислым газом;
тяжеловодные канальные
реакторы и др.

Первая в мире АЭС
мощностью 5 МВт
была пущена в СССР
27 июня 1954 года в
городе Обнинске.
в
настоящее время мощность
крупнейших многоблочных АЭС
составляет свыше 9 ГВт.

Преимущества АЭС перед другими видами электростанций:

1 преимущество:
для работы АЭС требуется
небольшое количество
топлива
2 преимущество:
экологическая чистота по
сравнению с ТЭС и ГЭС.

Проблемы, связанные с работой ядерных реакторов.

1 проблема:
→ возможность аварий:
Ι.
1979 год - авария на АЭС в Три-Майл-Айленде (США).
ΙΙ. 26 апреля 1986 года - авария на третьем энергоблоке
Чернобыльской АЭС
2 проблема
→ обезвреживание
радиоактивных
отходов:
3 проблема
→ содействие распространению
ядерного оружия.

Используемая литература

Учебники физики: 9кл А.В.Перышкин
Е.М.Гутник, 11кл Г.Я.Мякишев Б.Б.Буховцев
В.М.Чаругин.
Журнал «Физика в школе» №2 1997г, №2
1999г, №2 2003г.
Интернет ресурсы.

ГБПОУ «Шадринский политехнический колледж» Машиностроительное отделение

• ЯДЕРНЫЙ РЕАКТОР
• Подготовил Владимиров Максим,
• студент 198 группы.
• Руководитель Л.А. Плещёва,
• преподаватель
• Шадринск 2015

• Ядерный

• реактор

Ядерный реактор - это устройство, в котором осуществляется управляемая цепная ядерная реакция, сопровождающаяся выделением энергии.

• Ядерный реактор - это устройство, в котором осуществляется управляемая цепная ядерная реакция, сопровождающаяся выделением энергии.

• Первый ядерный реактор был построен в 1942 году в США под руководством Э. Ферми. В нашей стране первый реактор был построен в 1946 году под руководством И. В. Курчатова

Энрико Ферми (итал. Enrico Fermi , Ферми́; 29 сентября 1901, Рим - 28 ноября 1954, Чикаго) - выдающийся итальянский физик, внёсший большой вклад в развитие современной теоретической и экспериментальной физики, один из основоположников квантовой физики.

• Энрико Ферми (итал. Enrico Fermi , в профессиональной речи физиков: Ферми́; 29 сентября 1901, Рим - 28 ноября 1954, Чикаго) - выдающийся итальянский физик, внёсший большой вклад в развитие современной теоретической и экспериментальной физики, один из основоположников квантовой физики.

• Игорь Васильевич Курчатов (30 декабря 1902 (12 января 1903), Сиамский Завод, Уфимская губерния - 7 февраля 1960, Москва) - советский физик, «отец» советской атомной бомбы. Основатель и первый директор Института атомной энергии с 1943 г. по 1960 г., главный научный руководитель атомной проблемы в СССР, один из основоположников использования ядерной энергии в мирных целях.

Классификация реакторов:

• Классификация реакторов:
• По характеру использования ядерные реакторы делятся на:
• Экспериментальные реакторы, предназначенные для изучения различных физических величин, значение которых необходимо для проектирования и эксплуатации ядерных реакторов; мощность таких реакторов не превышает несколько кВт.
• Исследовательские реакторы, в которых потоки нейтронов и гамма-квантов, создаваемые в активной зоне, используются для исследований в области ядерной физики, физики твёрдого тела, радиационной химии, биологии, для испытания материалов, предназначенных для работы в интенсивных нейтронных потоках (в т. ч. деталей ядерных реакторов), для производства изотопов. Мощность исследовательских реакторов не превосходит 100 МВт. Выделяющаяся энергия, как правило, не используется.
• Изотопные (оружейные, промышленные) реакторы, используемые для наработки изотопов, используемых в ядерных вооружениях, например 239Pu.
• Энергетические реакторы, предназначенные для получения электрической и тепловой энергии, используемой в энергетике, при опреснении воды, для привода силовых установок кораблей, самолётов и космических аппаратов, в производстве водорода и металлургии и т. д. Тепловая мощность современных энергетических реакторов достигает 5 ГВт.

• Топливом ядерных реакторов является либо естественный уран, в котором концентрация урана-235 составляет 0,7 % либо "обогащенный" уран т.е. уран, в котором концентрация изотопов урана-235 достигает 2 - 4 или более процентов. Обогащение урана осуществляется на специальных заводах.

В активной зоне ядерного реактора идет управляемая ядерная реакция с выделением большого количество энергии. Озёрск (Челябинск-65). Радиохимический комбинат «Маяк». Близ озера Кызылташ находится первый в СССР промышленный ядерный реактор для выработки оружейного плутония (в конце 80-х годов остановлен)

• Озёрск (Челябинск-65). Радиохимический комбинат «Маяк». Близ озера Кызылташ находится первый в СССР промышленный ядерный реактор для выработки оружейного плутония (в конце 80-х годов остановлен)

Источники:

• 1. Ядерный реактор [Электронный ресурс]
• https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%AF%D0%B4%D0%B5 (время обращения 15.09.2015).
• 2. Ядерный реактор. Картинки [Электронный ресурс] https://www.google.ru/search?q=%D0%AF%D0%94%D0%95%D0%A0%D0%9D%
• (время обращения 15.09.2015).
• Спасибо за внимание