- •1. Основные особенности ядерного реактора, как источника тепловой энергии.
- •2. Основные составляющие реакторов на тепловых и быстрых нейтронах и их назначение.
- •3. Критический объем реактора и основные факторы, влияющие на его минимальное значение. Влияние отражателя на критические размеры.
- •Основные факторы влияющие на минимальное значение критического объема:
- •4. Как и за счет чего меняется коэффициент размножения нейтронов с течением времени. Выводы из этой зависимости.
- •Выгорание топлива
- •Накопление продуктов деления
- •Такой характер изменения позволяет сделать следующие важные выводы:
- •5. Мощность реактора и ее изменение во времени. Принципы управления мощностью реактора, границы управляемости.
- •6. Обеспечение надежности работы твэл в ядерном реакторе. Запасы до кризиса теплообмена.
- •7. Основные требования к теплоносителям аэс и преимущества, которые обеспечивают выполнение каждого требования.
- •8. Сравнение одноконтурных и двухконтурных схем аэс с водным теплоносителем.
- •9. Свойства натриевого теплоносителя и особенности схем аэс с натриевым теплоносителем.
- •10. Основные отличия в конструкциях водо-водяных реакторов типа вврд и вврк. В каких схемах аэс используются эти реакторы? Реакторы с водой под давлением (вврд)
- •Корпусные кипящие реакторы (вврк)
- •11. Основные конструктивные элементы реакторов вгрк и их назначение (на примере реактора рбмк – 1000).
- •12. Основные конструктивные элементы реакторов типа бн и их назначение (на примере реактора бн -600).
- •13. Особенности конструктивных схем парогенераторов аэс с водным, газовым и жидкометаллическим теплоносителем.
- •Недостатки:
- •Вертикальные парогенераторы зарубежных фирм с естественной циркуляцией и водным теплоносителем Преимущества:
- •Недостатки:
- •Советские проекты вертикальных парогенераторов с естественной циркуляцией
- •Прямоточные парогенераторы с перегревом пара и водным теплоносителем*
7. Основные требования к теплоносителям аэс и преимущества, которые обеспечивают выполнение каждого требования.
Наиболее сильно на состав оборудования и работу АЭС влияет тип теплоносителя, к которому предъявляется ряд требований. Теплоноситель, во-первых, отводит теплоту из реактора, т.е. обеспечивает надежное охлаждение активной зоны, а во вторых отдаёт её рабочему телу, а значит и определяет характеристики цикла и АЭС в целом. Поэтому требования к теплоносителю многочисленны и разнообразны.
Малое сечение поглощения нейтронов. Выполнение этого требования облегчает достижение критичности, уменьшает необходимое обогащение топлива, а значит и его стоимость, увеличивает глубину выгорания и в итоге снижает стоимость энергии.
Радиационная стойкость (или неизменность химического состава и теплофизических свойств под действием радиоактивного излучения, прежде всего нейтронного), что обеспечивает, прежде всего, неизменность теплоотводящих свойств, а значит надёжную работу реактора.
Минимальная активация, т.е. способность вещества не становиться радиоактивным под действием нейтронного потока в активной зоне. Такое свойство облегчает создание биологической защиты, обслуживание и ремонт АЭС.
Достаточная теплостойкость, т.е. неизменность свойств при повышенных температурах, что обеспечивает надёжную работу реактора и возможность получения высоких температур рабочего тела, а значит и высокого КПД станции.
Возможно большая интенсивность теплообмена при возможно меньших затратах на прокачку. В соответствии с этим требованием теплоноситель должен иметь высокий коэффициент теплоотдачи при сравнительно небольших скоростях движения, что позволяет уменьшить габариты и стоимость оборудования АЭС и затраты на их эксплуатацию.
Малая химическая активность по отношению к конструкционным материалам, замедлителю и рабочему телу. Такое свойство позволяет снизить скорость коррозии в среде теплоносителя, а значит использовать более дешёвые материалы, избежать нежелательных химических реакций, а в итоге обеспечить надёжную работу АЭС и снижение затрат на изготовление и эксплуатацию.
Возможно более высокая температура кипения и возможно более низкая температура плавления, что даёт возможность сохранения теплоносителя в фазе жидкости в широком диапазоне температур и давлений, а значит обеспечение хорошего теплоотвода и высокого КПД станции.
Возможно меньшая зависимость давления от температуры при постоянном объёме(малые значения величины ,). Такое качество обеспечивает небольшие изменения давления в замкнутых контурах при изменении температуры теплоносителя.
Доступность, невысокая стоимость, удобство в хранении и транспортировке, нетоксичность. Все эти качества уменьшают затраты на изготовление оборудования и эксплуатацию АЭС, а значит уменьшают и стоимость энергии, производимой этой станцией.
В реальности нет веществ (по крайней мере на планете Земля), которые одновременно удовлетворяли бы всем требованиям. Поэтому в каждом конкретном случае приходится идти на разумные компромиссы, т.е. использовать достоинства теплоносителей и бороться с их недостатками.