Сабақ конспектілері №1 дәріс конспектісі Дәріс тақырыбы:
жүктеу/скачать 1,95 Mb.
|
ЭН курсынан дәрістік сабақ конспектілері
|
Реактор ядролық энергияның таралуының қалыпты процесін қамтамасыз етеді, оны реттеп отырады және реакторды бүліндіруге әкеліп соқтыратын энергияның көлемін болдырмау үшін шектеп отырады. Ядролық реактор (16-сурет) активтік зонадан, шағылыстырушыдан, басқару, реттеу және бақылау жүйелерінен, қабы мен биологиялық қорғаныстан тұрады. Активтік зонаның жұмыстық арнасына ТВЭЛ (жылу шығаратын элементтері бар) деп аталатын, уран немесе плутоний өзегі түріндегі ядролық отын және графит тәрзідес, нейтрондарды баяулатқыш енгізіледі. Активтік зона арқылы жылуды тасымалдаушы өтеді. Тасымалдаушы ретінде әдеттегі суды, ауыр суды, су буын, сұйық металдарды, инерттік газдарды (көмірқышқыл газы, гелий) және т.б.қолданады. бұл зат твэлдардың беткейін шаю арқылы қызады да жылуды ары қарай пайдалану үшін тасиды. Активтік зона шағылыстырғышпен қоршалған, ол активтік зонаның шегінен шыққан нейтрондарды қайтарып отырады. Реактордың қуатын реттеу арнайы өзектер көмегімен іске асырылады. Олар активтік зонаға енгізіледі, осы арқылы нейтрондар ағысын өзгертеді, яғни ядролық реакцияның жиілігі өзгертіледі. Жылу тасымалдаушы бу генераторына келіп түседі, жылу суға беріледі, нәтижесінде су буы пайда болады. Бу турбинаға келіп түседі. Реактордың биологиялық қорғанысы, тірі әлемге қауіпті ядролық сәулелердің сыртқы шығуынан қорғайды және бірнеше метр қашықтықтағы бетоннан жасалады. 
16-сурет. Атомдық станциядағы энергияны алу схемасы. Энергетикалық реактордың қуаты жылуды тез беру мен активтік зонаның мүмкіндіктеріне байланысты анықталады. Твэлдегі ядролық реакцияда бөлінетін энергияның негібөлігі ядролық отынды қыздыруға кетеді, ол аз бөлігі-баяулатқышты қыздыруға кетеді. Жылудың таралуы конвективік жылу алмасу нәтижесінде өтетіндіктен, жылу таралу процесінің қарқындылығын ұлғайту үшін жылу тасымалдаушының қозғалу жылдамдығын жоғарылату қажет. Егер активтік зонадағы судың қозғалу жылдамдығы шамамен 3-7 м/с болса, газдардың жылдамдығы-30-80 м/с болады. АЭС-тің жұмыс принципін 17-суретте келтірілген схемамен түсіндіруге болады. 
17-сурет. Атомдық электр станциясының схемасы. 1-уран құбырлары; 2-бірінші циклдағы жылу тасымалдаушыны циркуляциялаушы құбырлар; 3-графикті баяулатқыш; 4-реттеуші өзен; 5-сәуле шашу қарқындылығын санаушы; 6-санауыштан сигнал алушы, реле; 7-реттеуші өзекті көтеретін немесе түсіретін электр қозғалтқышы; 8-бетоннан жасалынған қорғаныстық қабат; 9-бірінші циклдағы жылу тасымалдаушы жылу энергиясын екінші циклдағы жұмыстық денеге беретін, жылу алмасушы-қазан; 10-бу турбинасы; 11-электрлік генератор; 12-конденасатор. Мұнда су-графитті реакторы бар АЭС мысал ретінде келтірілген, нейтрондарды баяулатқыш ретінде графит, ол жылу тасымалдаушы ретінде кәдімгі су қолданылады. Жылы нейтрондардағы ядролық реакторы бар АЭС-тің дамуы реакторлар мен тубоагрегаттардың бірлік қуатының артуымен, жоғарғы темпереатураны реакторлардың құрылуымен, жоғары қуаттағы атомдық ЖЭО-ның және «жартылай шектік» АЭС-тің салынуымен байланысты. Атомдық энергетиканы дамытудағы аса перспективалы бағыттардың бірі, ядролық отындар қорын айтарлықтай тиімді пайдалануға мүмкіндік беретін жылдам нейторндардағы ядролық реакторлардың кең қолданылуы болып табылады. Тасымалдаушы ретінде сұйық натрий қолданылған, жылдам нейтрондардағы реакторды дүние жүзінде алғаш рет 1973 жылы Ақтаудағы АЭС-ке қойылпады (18-сурет). Бұл АЭСекі мақсатпен салынған: электр энергиясын өндіру (150 МВт) және аудандарды шаруашылықтың-ауыз сумен жабдықтауға арналған теңіз суын тұщыландыру. 
18-сурет. Жылдам нейтрондардағы реакторлы АЭС-тың принципиалдық схемасы. 1-реактор; 2-натрийдің жылу алмастырушысы; 3-конденсатор; 4-буды асқын қыздырушы; 5-натрийді айдау сорабы (насосы); 6-турбогенератор; 7-диаэратор; 8-технологиялық конденсатор; 9,10,11-сораптар (насостар). Жылдам нейтрондағы реакторлар-бұл атом энергетикасының жақын келешегі. Жылулық (баяу) нейторндардағы реакторларда уран-плутоний циклі қолданылады. Уран-238 элементінің бөлігі плутонийге түрленсе де, мұндай реакторларда бөлінетін зат өндірілетіннен артық тұтынылады. Жылдам нейторндардағы реакторларда жанатын затпен салыстырғанда жанушы зат артық өндіріледі. Кейбір конструкцияларда қайта өндіру коэффициенті екіге жақын келеді. Мұндай реакторларда нейтрондарды баяулатушы зат қолданбайды. Жылдам нейтрондардағы реакторлардың активтік зонасының энергетикалық кернеулігі жылулық реакторлармен салыстырғанда 50 есе, ал ең жетілдірілген жоғары қысымдағы ЖЭС-тің қазанынан 2500 есе артық. Бірақ, бұл кейбір техникалық қиындықтарды тудырады. Сонда да, атомдық энергетикада болашақ зор. Дүние жүзіндегі өндірілген бүкіл электр энергиясының 55 %-ы АЭС-тан шыққан. Қуаты 1000 МВт болатын АЭС 1 жылда бар-жоғы 100 т отын тұтынса, осындай қуаттағы ЖЭС-4млн.т. көмірді тұтынады. Әлемдегі АЭС-ті пайдалану тәжірибесі, егер нақты техникалық талаптарды орындаған жағдайда, станция персоналдары мен жақын маңайдағы аудан тұрғындары үшін радиациялық қауіпсіздік толығымен қамтамасыз етілетінін көрсетті. АЭС үшін ірі отын складтарын салу және күл мен шоқтарға арнап үлкен аумақтарды қарастырудың қажеті мүлдем жоқ. Негізгі әдебиет:1[95-109] Қосымша әдебиет: 1[79-90], 4[184-187] Бақылау сұрақтары: АЭС-та энергияның қандай түрленуі жүргізіледі? АЭС-та отынның қандай түрлері қолданылады? Уран ядросының бөліну процесін түсіндіру. Ядролық реактордағы шағылыстырғыштың міндеті. Жылдам нейтрондардағы реактордың әдеттегі реактордан айырмашылығы. ЖЭС-пен салыстырғанда АЭС-тің артықшылығын атаңыз.
жүктеу/скачать 1,95 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|