Download - Reactorul nuclear

Transcript

LICEUL MARIN PREDA,ODORHEIU-SECUIESCLICEUL MARIN PREDA,ODORHEIU-SECUIESC

CALUSER ALINA-CLEMENTINACALUSER ALINA-CLEMENTINACLASA XII CLASA XII ȘT.ȘT.

PROIECTPROIECT

REACTORUL NUCLEARREACTORUL NUCLEAR

Prof. APOSTOL GHITAProf. APOSTOL GHITA

CUPRINSCUPRINS

1.Definitie1.Definitie 2.Aplicatii ale reactoarelor2.Aplicatii ale reactoarelor 3.Istoric3.Istoric 4.Componentele unui reactor4.Componentele unui reactor 5.Tipuri de reactoare5.Tipuri de reactoare 6.Masuri de protectie6.Masuri de protectie 7.Protectia mediului7.Protectia mediului 8.Bibliografie8.Bibliografie

REACTORUL NUCLEARREACTORUL NUCLEAR

DEFINITIEDEFINITIE   Reactorul nuclearReactorul nuclear este un sistem  este un sistem

controlat in care se produc procese de controlat in care se produc procese de fisiune stimulate care conduc la ridicarea fisiune stimulate care conduc la ridicarea temperaturii unui agent termic temperaturii unui agent termic

APLICATII ALE REACTOARELORAPLICATII ALE REACTOARELOR

Reactoarele nucleare au trei tipuri de aplicații.Reactoarele nucleare au trei tipuri de aplicații. Cea mai semnificativă aplicație comercială este Cea mai semnificativă aplicație comercială este

producerea de energie electrică sau de căldură producerea de energie electrică sau de căldură (termoficare, procese industriale).(termoficare, procese industriale).

O altă aplicație este propulsia navală (în special O altă aplicație este propulsia navală (în special pentru scopuri militare).pentru scopuri militare).

Există și reactoare nucleare pentru cercetare unde Există și reactoare nucleare pentru cercetare unde fascicolele de neutroni se folosesc pentru activități fascicolele de neutroni se folosesc pentru activități științifice sau pentru producerea de radioizotopi științifice sau pentru producerea de radioizotopi destinați utilizărilor civile (medicină, industrie, destinați utilizărilor civile (medicină, industrie, cercetare), sau militare (arme nucleare).cercetare), sau militare (arme nucleare).

Submarin cu propulsie nuclearaSubmarin cu propulsie nucleara

Medicina nuclearaMedicina nucleara

Arme nucleareArme nucleare

ISTORICISTORIC

Enrico Fermi și Leo Szilard, au fost primii Enrico Fermi și Leo Szilard, au fost primii care au construit o pilă nucleară și au care au construit o pilă nucleară și au prezentat o reacție în lanț controlată, pe 2 prezentat o reacție în lanț controlată, pe 2 Decembrie 1942. Primul reactor nuclear din Decembrie 1942. Primul reactor nuclear din SUA a fost utilizat pentru a produce plutoniu SUA a fost utilizat pentru a produce plutoniu pentru pentru armaarma nuclearănucleară. Alte reactoare au fost . Alte reactoare au fost folosite în propulsia navală (submarine, folosite în propulsia navală (submarine, nave militare).nave militare).

Pe 20 Decembrie 1951, în SUA, a fost Pe 20 Decembrie 1951, în SUA, a fost generat pentru prima dată curent electric generat pentru prima dată curent electric folosind fisiunea nucleară . folosind fisiunea nucleară .

COMPONENTELE UNUI REACTORCOMPONENTELE UNUI REACTOR

Reactoarele nucleare de fisiune, indiferent de destinația lor, au Reactoarele nucleare de fisiune, indiferent de destinația lor, au următoarele elemente comune:următoarele elemente comune:

Material fisionabil.Material fisionabil. Reacția de fisiune în lanț are loc în  Reacția de fisiune în lanț are loc în combustibilul nuclear. Aproape toate reactoarele nucleare combustibilul nuclear. Aproape toate reactoarele nucleare utilizează uraniul drept combustibil. utilizează uraniul drept combustibil.

ModeratorulModeratorul Moderatorul este necesar pentru încetinirea  Moderatorul este necesar pentru încetinirea neutronilor rezultați din fisiune pentru a le crește eficiența de neutronilor rezultați din fisiune pentru a le crește eficiența de producere a unor noi reacții de fisiune. Ca moderatori se utilizează producere a unor noi reacții de fisiune. Ca moderatori se utilizează apa obișnuită, apa grea sau grafitul.apa obișnuită, apa grea sau grafitul.

Agentul de răcireAgentul de răcire Pentru a menține temperature combustibilului  Pentru a menține temperature combustibilului în limite tehnic acceptabile (sub punctual de topire) căldura în limite tehnic acceptabile (sub punctual de topire) căldura eliberată prin fisiune sau prin dezintegrarea radioactivă trebuie eliberată prin fisiune sau prin dezintegrarea radioactivă trebuie extrasă din reactor cu ajutorul unui agent de răcire (apa obișnuită, extrasă din reactor cu ajutorul unui agent de răcire (apa obișnuită, apa grea, dioxid de carbon, heliu, metale topite, etc).apa grea, dioxid de carbon, heliu, metale topite, etc).

Barele de controlBarele de control Barele de control sunt realizate din material ce  Barele de control sunt realizate din material ce absorb neutronii precum: borul, argintul, indiul, cadmiul si hafniul.absorb neutronii precum: borul, argintul, indiul, cadmiul si hafniul.

ReflectorulReflectorul Unele reactoare au zona activă învelită cu un Unele reactoare au zona activă învelită cu un reflector care are scopul de a returna neutronii ce părăsesc reflector care are scopul de a returna neutronii ce părăsesc reactorul și a maximiza utilizarea lor eficientă. Adesea agentul de reactorul și a maximiza utilizarea lor eficientă. Adesea agentul de răcire și/sau moderatorul au și rolul de reflector.răcire și/sau moderatorul au și rolul de reflector.Alte componenteAlte componente  Zona activă și reflectorul sunt dispuse în   Zona activă și reflectorul sunt dispuse în interiorul unui vas rezistent la presiune (vasul reactorului). Pentru interiorul unui vas rezistent la presiune (vasul reactorului). Pentru reducerea nivelului radiațiilor produse prin fisiune, zona activă reducerea nivelului radiațiilor produse prin fisiune, zona activă este înconjurată de ecrane groase ce absorb radiațiile: beton, este înconjurată de ecrane groase ce absorb radiațiile: beton, apă obișnuită, plumb, etc. Controlul și reglarea funcționării apă obișnuită, plumb, etc. Controlul și reglarea funcționării reactorului se realizează cu ajutorul a numeroase instrumente și reactorului se realizează cu ajutorul a numeroase instrumente și sisteme de suport logistic care monitorizează temperatura, sisteme de suport logistic care monitorizează temperatura, presiunea, nivelul de radiație, nivelul de putere și alți parametri. presiunea, nivelul de radiație, nivelul de putere și alți parametri.

Schema simplificata a unui reactor nuclear

1. Bara pentru oprire de urgenta

2. Barele de control

3. Combustibil

4. Protectie radiologica

5. Iesirea vaporilor

6. Intrarea apei

7. Protectie termica

TIPURI DE REACTOARETIPURI DE REACTOARE

Reactoarele nucleare se pot clasifica: În functie de reacția nucleară folosită reactoarele se clasifică în: - reactoare de fisiune - reactoare de fuziune În functie de combustibilul nuclear folosit reactoarele se clasifică

în: - reactoare cu combustibil solid - reactoare cu combustibil lichid În functie de moderatorul folosit reactoarele se clasifică în: - reactoare cu apă usoară; - reactoare cu apă grea; - reactoare cu moderator organic ; - reactoare cu grafit; - reactoare cu elemente usoare (Lif, BeF2); - reactoare fără moderator (cu neutroni rapizi).

În functie de agentul de răcire folosit reactoarele se clasifică În functie de agentul de răcire folosit reactoarele se clasifică în:în:

- reactoare cu apă usoară (sub presiune sau în fierbere);- reactoare cu apă usoară (sub presiune sau în fierbere); - reactoare cu apă grea;- reactoare cu apă grea; - reactoare cu gaz - reactoare cu gaz - reactoare cu metal lichid - reactoare cu metal lichid - reactoare cu săruri topite - reactoare cu săruri topite În funcție de utilizare reactoarele se clasifică în:În funcție de utilizare reactoarele se clasifică în: - reactoare pentru producerea de energie electrică;- reactoare pentru producerea de energie electrică; - reactoare pentru producerea de energie termică - reactoare pentru producerea de energie termică - reactoare pentru propulsie (nave, submarine );- reactoare pentru propulsie (nave, submarine ); - reactoare pentru producerea de radioizotopi prin - reactoare pentru producerea de radioizotopi prin

transmutaretransmutare - reactoare de cercetare.- reactoare de cercetare.

Centrala nucleara CernavodaCentrala nucleara Cernavoda

MASURI DE PROTECTIEMASURI DE PROTECTIE

Producerea de electricitate folosind reactoarele Producerea de electricitate folosind reactoarele nucleare, ca orice tehnologie complexă, are nucleare, ca orice tehnologie complexă, are asociate o serie de riscuri: riscul radiologic pentru asociate o serie de riscuri: riscul radiologic pentru personal si public, accidentele nucleare, poluarea personal si public, accidentele nucleare, poluarea radioactivă mediului si deseurile radioactive. radioactivă mediului si deseurile radioactive. Pentru ca riscurile să nu se materializeze, Pentru ca riscurile să nu se materializeze, proiectarea si operarea reactorului nuclear proiectarea si operarea reactorului nuclear utilizează conceptul de utilizează conceptul de Apărare în adâncimeApărare în adâncime prin  prin care se prevăd măsuri de prevenire a defectelor si care se prevăd măsuri de prevenire a defectelor si accidentelor, protectia lucrătorilor si a publicului accidentelor, protectia lucrătorilor si a publicului împotriva radiatiilor , gospodărirea în siguranta a împotriva radiatiilor , gospodărirea în siguranta a deseurilor radioactive, asigurarea securitătii deseurilor radioactive, asigurarea securitătii materialelor nucleare materialelor nucleare

Centrala nucleară FukushimaCentrala nucleară Fukushima

PROTECTIA MEDIULUIPROTECTIA MEDIULUI

Reactorul nuclear generează patru fluxuri de Reactorul nuclear generează patru fluxuri de substante radioactive (deseuri) care pot afecta substante radioactive (deseuri) care pot afecta mediul:mediul:

1.Combustibilul nuclear uzat ce contine 1.Combustibilul nuclear uzat ce contine majoritatea radioizotopilor generati prin fisiune ;majoritatea radioizotopilor generati prin fisiune ;

2.Deseurile miniere si cele de la rafinarea 2.Deseurile miniere si cele de la rafinarea uraniului continând produsii de dezintegrare ai uraniului continând produsii de dezintegrare ai uraniului;uraniului;

3.Eliberarea de emisii gazoase si lichide;3.Eliberarea de emisii gazoase si lichide; 4.Eliberarea de mari cantităti de 4.Eliberarea de mari cantităti de

radioactivitate în timpul accidentelor.radioactivitate în timpul accidentelor.

Bibliografie

• http://ro.wikipedia.org/wiki/Reactor_nuclear

• http://www.scritub.com/stiinta/fizica/REACTORUL-NUCLEAR-DE-FISIUNE35622.php

•Alexandru Berinde – Elemente de fizica și calculul reactorilor nuclear, Editura Tehnică, 1977

•Milton Ash - Nuclear reactor kinetics, Mc-Graw Hill, 1965

•IAEA-TECDOC-1544 – Nuclear power plants design characteristics, Vienna, 2007

•Nicolae Mihăilescu - Elemente de teoria reactoarelor nucleare, Editura Bren (cursuri universitare UPB), 2000


Top Related