РБ_лекции для ПБ
.pdf
3. Ядерный реактор
Устройство, в котором поддерживается управляемая цепная реакция деления
Характеристики: тип горючего
тип замедлителя (вода, графит, D2O) структура активной зоны (гетеро-, гомогенные) теплоноситель (вода, газ, жидкий натрий)
на тепловых нейтронах, на быстрых нейтронах режим работы (непрерывные, импульсные)
|
Схема гетерогенного теплового реактора |
||
|
|
1 |
|
|
|
2 |
|
|
|
3 |
|
|
|
4 |
|
1 |
- ТВС (ТВЭЛ L= 3 - 4м, D = 15 мм) |
5 |
|
6 |
|||
2 |
- замедлитель (графит, D2O, H2O) |
||
3 |
- регулирующие и аварийные стержни |
|
|
4 |
- отражатель нейтронов |
|
|
5 |
- биологическая защита |
|
|
6 |
- теплоноситель |
|
|
ТВЭЛ – тепловыделяющий элемент
1 – заглушка 2 – таблетка топлива 3 – оболочка 4 – пружина 5 – втулка 6 – наконечник
“Запаздывающие нейтроны” - 0,2 - 0,7% τжизни = 0,05 -60 с
Реактивность реактора: ρ = k k−1
ρ= 0 стационарный (критический) режим
ρ< 0 подкритический режим (реакция гаснет)
ρ> 0 надкритический режим (взрыв)
Температурный коэффициент реактивности αT:
αT = |
ρ(T2 )− ρ(T1 ) |
|
|
T2 |
−T1 |
|
|
|
|
||
|
|
|
|
4. Типовые ядерные энергетические установки СНГ
ВВЭР (водо-водяной энергетический реактор)
ВВЭР-1000
Высота корпуса |
13,5 |
м |
Диаметр корпуса |
4 м |
|
Высота активной зоны |
3,57 |
м |
Диаметр активной зоны |
3,16 |
м |
Давление воды в реакторе |
15,7 |
МПа |
Темп. воды на выходе |
320o С |
|
Топливо (163 сборки |
UO2, обо |
|
по 321 ТВЭЛ) |
235U до |
|
Масса топлива |
78 т |
|
Замедлитель |
Вода |
|
Тепловая мощность |
3000–3200 МВт |
|
Электрическая мощность |
1000 МВт |
|
Двухконтурная схема с двумя турбинами
ВВЭР (водо-водяной энергетический реактор)
ВВЭР-1000
Высота корпуса |
13,5 |
м |
Диаметр корпуса |
4 м |
|
Высота активной зоны |
3,57 |
м |
Диаметр активной зоны |
3,16 |
м |
Давление воды в реакторе |
15,7 |
МПа |
Темп. воды на выходе |
320o С |
|
Топливо (163 сборки |
UO2, обогащенный |
|
по 321 ТВЭЛ) |
235U до 4,5% |
|
Масса топлива |
78 т |
|
Замедлитель |
Вода |
|
Тепловая мощность |
3000–3200 МВт |
|
Электрическая мощность |
1000 МВт |
|
Двухконтурная схема с двумя турбинами
ВВЭР (водо-водяной энергетический реактор)
ВВЭР-1000 |
|
|
|
|
|
5 |
Высота корпуса |
13,5 |
м |
|
2 |
4 |
~ |
Диаметр корпуса |
4 м |
|
1 |
|
6 |
|
Высота активной зоны |
3,57 |
м |
|
|
|
|
|
3 |
7 |
|
|||
Диаметр активной зоны |
3,16 |
м |
|
|
||
Давление воды в реакторе |
15,7 |
МПа |
|
|
|
|
Темп. воды на выходе |
320o С |
|
|
|
|
|
Топливо (163 сборки по UO2, обогащенный 1- реактор; |
|
|||||
321 ТВЭЛ) |
235U до 4,5% |
|
2- парогенератор; |
|
||
Масса топлива |
78 т |
|
|
|
||
|
|
3- ГЦН; 4- турбина; |
||||
Замедлитель |
Вода |
|
||||
|
5- генератор; |
|
||||
Тепловая мощность |
3000–3200 МВт |
|
||||
6- конденсатор; |
|
|||||
Электрическая мощность |
1000 МВт |
|
|
|||
|
7-питательный насос |
|||||
Двухконтурная схема с двумя турбинами |
||||||
РБМК (реактор большой мощности канальный)
Отличительные черты: |
|
|
РБМК-1000 |
|
го |
отсутствие прочного корпуса, выдержи |
||
Высота шахты |
25,6 м |
|
давление теплоносителя |
|
|
Сечение шахты |
21,6x21,6 м |
|
отсутствие парогенератора |
|
|
Высота активной зоны |
7 м |
|
Диаметр активной зоны |
11,8 м |
|
Давление воды в реакторе |
7 МПа |
|
Темп. воды на выходе |
284oС |
|
Топливо |
UO2, обогащенный |
|
|
235U до 2,4% |
|
Масса топлива |
190 т |
|
Замедлитель |
Графит, 1850 т |
|
Тепловая мощность |
3200 МВт |
|
Электрическая мощность |
1000 МВт |
|
Одноконтурная схема с двумя турбинами
РБМК (реактор большой мощности канальный)
РБМК-1000
Высота шахты
Сечение шахты
Высота активной зоны
Диаметр активной зоны
Давление воды в реакторе Темп. воды на выходе Топливо
Масса топлива
Замедлитель
Тепловая мощность
Электрическая мощность
|
|
|
5 |
|
25,6 м |
2 |
|
5 |
|
4 |
~ |
|||
21,6x21,6 м |
||||
1 |
|
6 |
||
7 м |
|
|||
|
|
11,8 м |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3 |
|
7 |
|||
7 МПа |
|
|
|
|||||
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
||
284oС |
|
|
|
|
|
|||
UO2, обогащенный 1- реактор; |
||||||||
235U до 2,4% |
|
2- паросепаратор; |
||||||
190 т |
|
3- ГЦН; 4- турбина; |
||||||
Графит, 1850 т |
|
|||||||
|
5- генератор; |
|||||||
3200 МВт |
|
6- конденсатор; |
||||||
1000 МВт |
|
7-питательный насос |
||||||
Одноконтурная схема с двумя турбинами