Реферат: Ядерный реактор - текст реферата. Скачать бесплатно.
Банк рефератов, курсовых и дипломных работ. Много и бесплатно. # | Правила оформления работ | Добавить в избранное
 
 
   
Меню Меню Меню Меню Меню
   
Napishem.com Napishem.com Napishem.com

Реферат

Ядерный реактор

Банк рефератов / Физика

Рубрики  Рубрики реферат банка

закрыть
Категория: Реферат
Язык реферата: Русский
Дата добавления:   
 
Скачать
Архив Zip, 86 kb, скачать бесплатно
Обойти Антиплагиат
Повысьте уникальность файла до 80-100% здесь.
Промокод referatbank - cкидка 20%!

Узнайте стоимость написания уникальной работы









Реферат по Физике

На тему:

« Ядерный Реактор »

















Выполнил

ученик 9 класса «Е»

СПОШ № 2

Маньков Антон

ЯДЕРНЫЙ РЕАКТОР

Ядерный реактор (атомный реактор), устройство для осуществления управляемой ядерной цепной реакции деления. Первый ядерный реактор пущен в 1942 в США под руководством Э. Ферми. Первый европейский реактор ядерный реактор создан в Москве под руководством И.В. Курчатов. К 1982 году в мире работает около тысячи ядерных реакторов различных типов. Деление ядер происходит в активной зоне реактора, в которой сосредоточено ядерное топливо, и сопровождается высвобождением значительного количества энергии.










Схема энергетического ядерного реактора

Ядерные реакторы различают: по энергии нейтронов, вызывающих деление ядер (ядерные реакторы на тепловых, быстрых и промежуточных нейтронах); по характеру распределения ядерного топлива (гомогенные и гетерогенные); по используемому замедлителю (графитовые, водо-водяные и др.); по назначению (энергетические, исследовательские) и т. д. Используют для выработки электрической энергии на атомных электростанциях и в ядерных силовых установках атомных судов, для научных исследований, воспроизводства ядерного топлива и т. д. Основными частями любого ядерного реактора являются: активная зона, где находится ядерное топливо, протекает цепная реакция ядерного деления и выделяется энергия; отражатель нейтронов, окружающий активную зону; теплоноситель; система регулирования цепной реакции; радиационная защита.

Основная характеристика ядерного реактора – его мощность. Мощность в 1 МВт соответствует цепной реакции, в которой происходит 3. 1016 актов деления в 1 секунду. Состояние ядерного реактора характеризуется эффективным коэффициентом размножения нейтронов Кэф в активной зоне или реактивностью р=( Кэф-1)/ Кэф . Если Кэф>1, то цепная реакция нарастает во времени, ядерный реактор находится надкритичном состоянии и его реактивность р>0; если Кэф<1, то реакция затухает, реактор подкритичен, р>0; при Кэф=1, р=0, реактор находится в критичном состоянии, идёт стационарный процесс и число делений постоянно во времени. При пуске ядерного реактора в активную зону обычно вносят источник нейтронов (Ra+Be, 252Cf и другие), хотя это не обязательно, так как спонтанное деление ядер урана и космические лучи дают достаточное число начальных нейтронов для развития цепной реакции при Кэф>1.

В качестве делящегося вещества в ядерном реакторе применяют 235U, 239Pu, 233U. Если активная зона, кроме ядерного топлива, содержит замедлитель нейтронов (графит, вода и другие вещества, содержащие лёгкие ядра), то основная часть делений происходит под действием тепловых нейтронов. В ядерных реакторах на тепловых нейтронах может быть использован природный уран (такими были первые ядерные реакторы). Если замедлителя в активной зоне нет, то основная часть делений вызывается быстрыми нейтронами с энергией Еn>10 кэВ (быстрый реактор). Возможны также ядерные реакторы на промежуточных нейтронах с энергией 1-1000эВ.

По конструкции ядерные реакторы делятся на гетерогенные, в которых ядерное топливо распределено в активной зоне дискретно в виде блоков, между которыми находится замедлитель нейтронов, и гомогенные, в которых ядерное топливо и замедлитель представляют однородную смесь (раствор или суспензия). Блоки с ядерным топливом в гетерогенном ядерном реакторе в виде стержней, называются тепловыделяющими элементами (ТВЭЛами), образуют правильную решётку (наиболее распространнёые ядерные ректоры.

Условие критичности ядерного реактора имеет вид: Кэф.Р=1, где (1-Р)- вероятность утечки нейтронов из активной зоны ядерного реактора, К-коэффициент размножения нейтронов в активной зоне бесконечно больших размеров, определяемый так называемой «формулой четырёх сомножителей».

Значение v и n для тепловых нейтронов

(по данным 1977г.)



233U


235U


239U


241U

V

n

2,479

2,283

2,416

2,071

2,862

2,106

2,924

2,155


Здесь V – среднее число нейтронов, возникающее при делении. При увеличении энергии Еn нейтрона, вызывавшего деление, v растёт по закону: v= vт+0,15 Еn, где vт соответствует тепловым нейтронам. Объём энергетического ядерного реактора достигает сотен м3 и определяется главным образом возможностями теплосъёма. Минимальное количество делящегося вещества и минимальные размеры активной зоны, при которых в ядерном реакторе возможна цепная реакция, называется критической массой и критическим объёмом ядерного реактора. Наименьшей критической массой обладают ядерные реакторы с топливом в виде растворов солей чистых делящихся изотопов в воде и с водяным отражателем нейтронов. Для 235U критическая масса 0,8кг, для 239Pu – 0,5кг, для 252Cf – 10г. Для уменьшения утечки нейтронов активной зоне придают сферическую или близкую к сферической форму, направленный цилиндр с высотой порядка диаметра или куб (наименьшее отношение поверхности к объёму).

Вероятность резонансного захвата (1-ф) нейтронов ядрами 238U в процессе замедления существенно снижается в гетерогенных ядерных реакторах, так как число нейтронов с энергией, близкой к резонансной, резко уменьшается внутри уранового блока и в поглощении участвует только внешний слой блока именно гетерогенная структура ядерного реактора позволяет осуществить цепной процесс на естественном уране. При этом уменьшается вероятность того, что тепловой нейтрон вызовет деление, однако этот проигрыш в реактивности существенно меньше, чем выигрыш из-за уменьшения резонансного поглощения.

Классификация ядерных реакторов

  1. по уровню энергии нейтронов, участвующих в реакции деления;

  2. по принципу размещения топлива и замедлителя;

  3. по целевому назначению;

  4. по виду замедлителя и теплоносителя и их физическому состоянию.

По уровню энергетических нейтронов: реакторы могут работать на быстрых нейтронах, на тепловых и на нейтронах промежуточных (резонансных) энергий и в соответствии с этим делятся на ректоры на тепловых, быстрых и промежуточных нейтронах (иногда для краткости их называют тепловыми, быстрыми и промежуточными).

В реакторе на тепловых нейтронах большая часть деления ядер происходит при поглощении ядрами делящихся изотопов тепловых нейтронов. Реакторы, в которых деление ядер производится в основном нейтронами с энергией больше 0,5 МэВ, называются реакторами на быстрых нейтронах. Реакторы, в которых большинство делений происходит в результате поглощения ядрами делящихся изотопов промежуточных нейтронов, называются реакторами на промежуточных (резонансных) нейтронах.

В настоящее время наибольшее распространение получили реакторы на тепловых нейтронах. Для тепловых реакторов характерны концентрации ядерного топлива 235U в активной зоне от 1 до 100 кг/м3 и наличие больших масс замедлителя. Для реактора на быстрых нейтронах характерны концентрации ядерного топлива 235U или 239U порядка 1000 кг/м3 и отсутствие замедлителя в активной зоне.

В реакторах на промежуточных нейтронах в активной зоне замедлителя очень мало, и концентрация ядерного топлива 235U в ней от 100 до 1000 кг/м3.

В реакторах на тепловых нейтронах деление ядер топлива происходит также при захвате ядром быстрых нейтронов, но вероятность этого процесса незначительна (1-3 %). Необходимость в замедлителе нейтронов вызывается тем, что эффективные сечения деления ядер топлива намного больше при малых значениях энергии нейтронов, чем при больших.

Ядерные реакторы делятся на несколько групп:

  1. по конструктивным особенностям активной зоны - на корпусные и канальные;

  2. по типу теплоносителя - водяные, тяжеловодные, натриевые;

  3. по типу замедлителя - на водяные, графитовые, тяжеловодные и др.

Для энергетических целей, для производства электроэнергии применяются:

  1. водо-водяные реакторы с некипящей или кипящей водой под давлением;

  2. уран-графитовые реакторы с кипящей водой или охлаждаемые углекислым газом;

  3. тяжеловодные канальные реакторы и др.



В зависимости от назначения ядерные реакторы бывают:

  1. энергетические;

  2. конверторы и размножители;

  3. исследовательские и многоцелевые;

  4. транспортные и промышленные.

Ядерные энергетические реакторы используются для выработки электроэнергии на атомных электростанциях, в судовых энергетических установках, на атомных теплоэлектроцентралях (АТЭЦ), а также на атомных станциях теплоснабжения (АСТ).

Реакторы, предназначенные для производства вторичного ядерного топлива из природного урана и тория, называются конверторами или размножителями. В реакторе - конверторе вторичного ядерного топлива образуется меньше первоначально израсходованного.

В реакторе - размножителе осуществляется расширенное воспроизводство ядерного топлива, т.е. его получается больше, чем было затрачено.

Исследовательские реакторы служат для исследований процессов взаимодействия нейтронов с веществом, изучения поведения реакторных материалов в интенсивных полях нейтронного и гамма-излучений, радиохимических и биологических исследований, производства изотопов, экспериментального исследования физики ядерных реакторов.

Реакторы имеют различную мощность, стационарный или импульсный режим работы. Наибольшее распространение получили водо-водяные исследовательские реакторы на обогащенном уране. Тепловая мощность исследовательских реакторов колеблется в широком диапазоне и достигает нескольких тысяч киловатт.

Многоцелевыми называются реакторы, служащие для нескольких целей, например, для выработки энергии и получения ядерного топлива.

Энергетический ядерный реактор

Энергетический ядерный реактор - это устройство, в котором осуществляется управляемая цепная реакция деления ядер тяжелых элементов, а выделяющаяся при этом тепловая энергия отводится теплоносителем. Главным элементом ядерного реактора является активная зона. В нем размещается ядерное топливо и осуществляется цепная реакция деления. Активная зона представляет собой совокупность определенным образом размещенных тепловыделяющих элементов, содержащих ядерное топливо. В реакторах на тепловых нейтронах используется замедлитель. Через активную зону прокачивается теплоноситель, охлаждающий тепловыделяющие элементы. В некоторых типах реакторов роль замедлителя и теплоносителя выполняет одно и то же вещество, например обычная или тяжелая вода. Для управления работой реактора в активную зону вводятся регулирующие стержни из материалов, имеющих большое сечение поглощения нейтронов. Активная зона энергетических реакторов окружена отражателем нейтронов - слоем материала замедлителя для уменьшения утечки нейтронов из активной зоны. Кроме того, благодаря отражателю происходит выравнивание нейтронной плотности и энерговыделения по объему активной зоны, что позволяет при данных размерах зоны получить большую мощность, добиться более равномерного выгорания топлива, увеличить продолжительность работы реактора без перегрузки топлива и упростить систему теплоотвода. Отражатель нагревается за счет энергии замедляющихся и поглощаемых нейтронов и гамма-квантов, поэтому предусматривается его охлаждение. Активная зона, отражатель и другие элементы размещаются в герметичном корпусе или кожухе, обычно окруженном биологической защитой.





















1Авиация и космонавтика
2Архитектура и строительство
3Астрономия
 
4Безопасность жизнедеятельности
5Биология
 
6Военная кафедра, гражданская оборона
 
7География, экономическая география
8Геология и геодезия
9Государственное регулирование и налоги
 
10Естествознание
 
11Журналистика
 
12Законодательство и право
13Адвокатура
14Административное право
15Арбитражное процессуальное право
16Банковское право
17Государство и право
18Гражданское право и процесс
19Жилищное право
20Законодательство зарубежных стран
21Земельное право
22Конституционное право
23Конституционное право зарубежных стран
24Международное право
25Муниципальное право
26Налоговое право
27Римское право
28Семейное право
29Таможенное право
30Трудовое право
31Уголовное право и процесс
32Финансовое право
33Хозяйственное право
34Экологическое право
35Юриспруденция
36Иностранные языки
37Информатика, информационные технологии
38Базы данных
39Компьютерные сети
40Программирование
41Искусство и культура
42Краеведение
43Культурология
44Музыка
45История
46Биографии
47Историческая личность
 
48Литература
 
49Маркетинг и реклама
50Математика
51Медицина и здоровье
52Менеджмент
53Антикризисное управление
54Делопроизводство и документооборот
55Логистика
 
56Педагогика
57Политология
58Правоохранительные органы
59Криминалистика и криминология
60Прочее
61Психология
62Юридическая психология
 
63Радиоэлектроника
64Религия
 
65Сельское хозяйство и землепользование
66Социология
67Страхование
 
68Технологии
69Материаловедение
70Машиностроение
71Металлургия
72Транспорт
73Туризм
 
74Физика
75Физкультура и спорт
76Философия
 
77Химия
 
78Экология, охрана природы
79Экономика и финансы
80Анализ хозяйственной деятельности
81Банковское дело и кредитование
82Биржевое дело
83Бухгалтерский учет и аудит
84История экономических учений
85Международные отношения
86Предпринимательство, бизнес, микроэкономика
87Финансы
88Ценные бумаги и фондовый рынок
89Экономика предприятия
90Экономико-математическое моделирование
91Экономическая теория

 Анекдоты - это почти как рефераты, только короткие и смешные Следующий
- Специалисты говорят, что наш народ стал жить лучше.
- А люди утверждают, что ничего не ощущают.
- Но ведь они же не специалисты.
Anekdot.ru

Узнайте стоимость курсовой, диплома, реферата на заказ.

Обратите внимание, реферат по физике "Ядерный реактор", также как и все другие рефераты, курсовые, дипломные и другие работы вы можете скачать бесплатно.

Смотрите также:


Банк рефератов - РефератБанк.ру
© РефератБанк, 2002 - 2017
Рейтинг@Mail.ru