Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Английский язык для студентов бакалавриата технических направлений. English Vocabulary for power Engineering Undergraduates. Учебное пособие
.pdf
The development of generation IV reactors is mainly driven by the motivation to enhance sustainability. The particular goals are: (1) reduction of
the specific fuel consumption by consequent use of non-fissile uranium
(U-238) and thorium (Th-232) which are by two orders of magnitude (a factor of 100) more abundant than fissile uranium (U-235), making up only
0.7 % of he natural uranium, (2) transmutation, i.e. reduction of very longlife components in the nuclear waste by fission with fast neutrons, (3) enhancement of proliferation resistance and (4) generation of process heat on a
high temperature level, for example to produce hydrogen or other synthetic
fuels. For physical reasons, the best way to achieve these goals consists in a
departure from the use of water (or heavy water) as a reactor coolant. Consequently, the design and physics of generation IV reactors differ considerably from common light water reactors. Metallic melts of sodium, lead,
lead-bismuth eutectic or helium gas are applied. An interesting alternative
concept is the molten salt reactor where the fuel itself is liquid.
The new reactor concepts and coolants offer a number of inherent advantages in terms of safety. It is expected that these features can be exploited to further improve plant safety. Nevertheless, one has to be careful, since
inherent safety features always address only certain selected aspects and the
radioactive inventories are high, independent of reactor type. Of course,
there are certain differences.
Furthermore, the level of safety achieved by generation III, expressed
in low core damage frequencies and mature concepts for the retention
of radioactive substances even in case of core damage, makes it very challenging for generation IV to compete and to reach a similar or, as it was set
as a goal at the begin of the generation IV development, an even better degree of safety. This is one of several reasons why it will still take a considerable time before generation IV plants are commercially available.
2.2. Make sure you know the meaning of Focus Words and Word Col-
locations. Use Glossary Section if necessary.
Focus Words and Word Collocations (2)
nuclear fission
nuclear fusion
light water reactor
gas cooled reactor
heavy water reactor
molten salt reactor
11
breeder reactor
radioactive inventory
order of magnitude
proliferation resistance
metallic melt
the safety standard
comprehensive safety upgrades
enhance sustainability
confine the radioactive inventory
2.3. Check the Essential Vocabulary from the text. Give the English
equivalents to the words and word collocations.
(a)
1. ядерное деление 2. ядерный синтез 3. делящий (делящийся) элемент 4. реакторный уран 5. легководный реактор (ЛВР) 6. реактор с
газовым охлаждением 7. жидкосолевой реактор 8. ядерный реакторразмножитель (бридер) 9. охладитель реактора 10. повреждение активной зоны ядерного реактора 11. частота повреждения активной зоны
ядерного реактора 12. энергоустановка на основе высокотемпературных топливных элементов 13. экологически безопасное и рассчитанное
на долгосрочную перспективу социально-экономическое развитие
(b)
1. успешно эксплуатироваться 2. постепенно снимать с производства 3. принадлежать определенному поколению 4. сокращение потребления топлива 5. удерживать радиоактивные элементы в рабочем
пространстве АЭС (в случае повреждения активной зоны реактора)
6. улучшать систему защиты 7. дальнейшее увеличение безопасности
АЭС 8. усиление экологически безопасного и рассчитанного на долгосрочную перспективу социально-экономическое развития 9. состоять
из серийных блоков 10. налаживать серийный выпуск продукции
(c)
1. понятие ядерная энергия обозначает энергию, получаемую в результате ядерного деления элементов 2. наиболее распространенными
в отрасли являются ЛВР, газоохлаждаемые реакторы постепенно снимаются с производства 3. представителями атомных реакторов поколения- IV (АР-IV) могут считаться пилотные энергоустановки на основе
высокотемпературных топливных элементов 4. категория АР-II включа-
12
ет серийные блоки, запущенные в производство в 60-ые и 70-ые годы
прошлого столетия 5. основными характеристиками АР-III являются
существенное улучшение систем безопасности в целях предотвращения повреждения активной зоны реактора 6. и внедрение конструктивных элементов, позволяющих удерживать радиоактивные элементы в
рабочем пространстве АЭС в случае повреждения активной зоны реактора 7. основными задачами АР-IV являются сокращение использования традиционного топлива последующей заменой реакторным ураном
(U-238) и торием (Th-232) 8. использование энергоустановок на основе
высокотемпературных топливных элементов для получения водорода,
например 9. оптимальным способом разрешения этих задач является
отказ от использования воды (или тяжелой воды) в качестве охладителя реактора 10. преимущественные характеристики АР-III, низкая частота повреждения активной зоны ядерного реактора и хорошо продуманная концепция удерживания радиоактивных элементов в рабочем
пространстве АЭС в случае повреждения активной зоны реактора, позволяют реакторам этого типа оставаться конкурентноспособными
для АР-IV
3. You are going to get some information on Types of Nuclear Reactors.
Read Major Components of Nuclear Reactor to make a list of the
basic component parts of the nuclear reactor and define their primary
function(s). Discuss your list with a classmate.
Major Components of Nuclear Reactor
Type Description
The core of the reactor contains all of the nuclear fuel and generates
Core
Fuel
all of the heat. It contains low-enriched uranium (<5% U-235), control systems, and structural materials. The core can contain hundreds of thousands of individual fuel pins.
Nuclear fuel is fissionable element or nuclei. They should undergo
nuclear fission by nuclear bombardment. They should be able to
sustain the nuclear chain reaction. Nuclear fuels are U233, 235,
Pu239; the percentage of different Uranium isotopes in the Earth’s
crust is U238 = 99.3%; U235 = 0.7% and U234 = only trace. U235
is most unstable and can sustain chain reaction, hence it has the
name Primary Fuel for NPP. U233 and Pu239 are produced from
Th232 and U238 respectively; these are called secondary fuels.
13
Coolant
Moderator
Control Rods
Turbine
Containment
Cooling
Towers
The coolant is the material that passes through the core, transferring
the heat from the fuel to a turbine. It could be water, heavy-water,
liquid sodium, helium, or something else.
Neutron moderator is a component part of the nuclear reactors. It is
located in the reactor core. The function of the moderator is to reduce the speed of the neutrons in a nuclear fission reaction.
During nuclear reactions fission neutrons collide with fissile atoms
(uranium and plutonium) present in the nuclear fuel causing their
nuclear fission. With each fission reaction are released one or two
high-speed neutrons.
The aim to maintain a fission chain reaction is that these neutrons
collide with other fissile atoms but so fast it becomes very difficult.
The aim of the moderator is to reduce this speed and, thus, get a
better performance of the reactor.
Graphite, Deuterium Oxide (Heavy water) and Beryllium are generally used as moderator materials.
In the nuclear reactor the consumption of fuel and reactor power
level depends on the neutron flux on the core. The energy produced
in the reactor is generally very high and if the reaction rate is not
controlled properly than there is a possibility of damage of the
whole structure. Radioactive products can make the plant site contaminated. To control the power of reactor control rods are used.
These can be cylindrical or in the sheet form. The rods are inserted
or moved out of the reactor. Their insertion increases the absorption
of the neutrons and withdrawal causes less electrons to be absorbed.
So, insertion damps the reaction. Generally, rods are of boron or
cadmium.
The turbine transfers the heat from the coolant to electricity, just
like in a fossil-fuel plant.
The containment is the structure that separates the reactor from the
environment. These are usually dome-shaped, made of high-density
steel-reinforced concrete. (Chernobyl did not have a containment to
speak of).
Cooling towers are needed by some plants to dump the excess heat
that cannot be converted to energy due to the laws of thermodynamics. These are the hyperbolic icons of nuclear energy. They emit
only clean water vapor.
14
3.1. Make sure you know the meaning of Focus Words and Word Collocations. Use Glossary Section if necessary.
Focus Words and Word Collocations (3)
nuclear fission reaction
nuclear chain reaction
low-enriched uranium
fuel pins
fissionable element
sheet form
component part of NR
coolant
liquid sodium
neutron flux
neutron moderator
control rods
cooling towers
containment
sustain the nuclear chain reaction
undergo nuclear fission by nuclear bombardment
collide with fissile atoms
increase the absorption of the neutrons
damp the reaction
get a better performance of the reactor
3.2. Check the Essential Vocabulary from the text. Give the English
equivalents to the words and word collocations.
(a)
1. ядерное топливо 2. низкообогащённый уран 3. самоподдерживающаяся цепная реакция (СЦР) 4. поток нейтронов 5. окись дейтерия
(тяжёлая вода) 6. прутковый твэл (тепловыделяющий элемент) 7. цилиндрическая или листовая (тонколистная) форма 8. сталежелезобетон
(СЖБ) 9. активная зона ядерного реактора (АЗР) 10. теплоноситель
(ядерного реактора) 11. натриевый теплоноситель ядерного реактора;
натрий 12. замедлитель нейтронов (реактора) 13. регулирующий стержень (системы управления и защиты ядерного реактора) 14. колпак
реактора (гермооболочка) 15. охлаждающая башня
15
(b)
1. подвергаться ядерному делению 2. подвергаться бомбардировке
атомных ядер 3. поддерживать (обеспечивать) ядерную реакцию
4. уменьшать скорость нейтронов ядерной реакции 5. тормозить скорость нейтронов ядерной реакции 6. поглощение нейтронов 7. загрязнять (заражать) территорию АЭС 8. преобразовывать тепло теплоносителя в электричество 9. сбрасывать излишек воды 10. выпускать (выбрасывать) чистый водяной пар
(c)
1. АЗР содержит ядерное топливо, которое состоит из делящихся
элементов 2. элементы подвергаются бомбардировке атомных ядер
3. первичным ядерным топливом является U235 4.U233 и Pu239, соответственно получаемые из Th232 и U238, являются вторичным топливом 5. в качестве теплоносителя выступают вода, тяжелая вода (окись
дейтерия), натрий, гелий 6. замедлитель реактора, расположенный в
АЗР, тормозит скорость нейтронов ядерной реакции 7.замедлителями
нейтронов выступают графит, окись дейтерия и берилл 8. утилизация
топлива и уровень мощности реактора зависят от потока нейтронов
9. при некорректном контроле скорости реакции существует возможность разрушения всего сооружения (станции) 10. радиоактивные продукты могут привести к заражению территории АЭС 11. в этих целях
используются регулирующие стержни (РС) (системы управления и защиты ядерного реактора), как правило, изготавливаемые из бора или
кадмия 12. при погружении регулирующих стержней в АЗР происходит увеличение поглощения нейтронов 13. гермооболочка представляет собою высокоплотный сталежелезобетон (СЖБ) 14. охлаждающие
башни сбрасывают излишек воды, который не может быть преобразован в энергию
16
4. A Look through ‘Types of Reactors’ extract to identify the four
particular types of the nuclear reactor out of the six described below.
1
17
2
3
4
18
4.1. Now read ‘Types of Reactors’ information of six reactor descriptions, comprising general information, advantages and disadvantages of
each type (Blocks 1, 2, and 3 respectively). Define whether the information
in Blocks 2 &3 on each particular atomic pile makes its pros or cons.
Types of Reactors
Pressurized Water Reactor
The most common type of reactor. The PWR uses regular old water as a
coolant. The primary cooling water is kept at very high pressure so it does
not boil. It goes through a heat exchanger, transferring heat to a secondary
coolant loop, which then spins the turbine. These use oxide fuel pellets
stacked in zirconium tubes. They could possibly burn thorium or plutonium
fuel as well.
Strong negative void coefficient – reactor cools down if water starts
bubbling because the coolant is the moderator, which is required to sustain
the chain reaction.
Secondary loop keeps radioactive stuff away from turbines, making
maintenance easy.
Very much operating experience has been accumulated and the designs
and procedures have been largely optimized.
1 A Pro Con
Pressurized coolant escapes rapidly if a pipe breaks, necessitating lots of
back-up cooling systems.
Can’t breed new fuel – susceptible to "uranium shortage".
1 B Pro Con
Boiling Water Reactor
Second most common, the BWR is similar to the PWR in many ways.
However, they only have one coolant loop. The hot nuclear fuel boils water
as it goes out the top of the reactor, where the steam heads over to the turbine to spin it.
Simpler plumbing reduces costs.
Power levels can be increased simply by speeding up the jet pumps, giving less boiled water and more moderation. Thus, load-following is simple
and easy.
19
Very much operating experience has been accumulated and the designs
and procedures have been largely optimized.
2 A Pro Con
With liquid and gaseous water in the system, many weird transients are
possible, making safety analysis difficult.
Primary coolant is in direct contact with turbines, so if a fuel rod had a
leak, radioactive material could be placed on the turbine. This complicates
maintenance as the staff must be dressed for radioactive environments.
Can’t breed new fuel – susceptible to "uranium shortage".
Does not typically perform well in station blackout events, as in Fukushima.
2 В Pro Con
Canada Deuterium-Uranium Reactors (CANDU)
CANDUs are a Canadian design found in Canada and around the world.
They contain heavy water, where the Hydrogen in H2O has an extra neutron
(making it Deuterium instead of Hydrogen). Deuterium absorbs many fewer
neutrons than Hydrogen, and CANDUs can operate using only natural uranium instead of enriched.
Some variants have positive coolant temperature coefficients, leading to
safety concerns.
Neutron absorption in deuterium leads to tritium production, which is
radioactive and often leaks in small quantities.
Can theoretically be modified to produce weapons-grade plutonium
slightly faster than conventional reactors could be.
3 A Pro Con
Require very little uranium enrichment.
Can be refueled while operating, keeping capacity factors high (as long
as the fuel handling machines don’t break).
Are very flexible, and can use any type of fuel.
3 В Pro Con
20
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]