LICEUL TEHNOLOGIC MIHAI VITEAZUL ZALAU HIGYED LAURENTIU ROBERT CLASA XII D

1. LICEUL TEHNOLOGIC MIHAI VITEAZUL ZALAUHIGYED LAURENTIU ROBERTCLASA XII D PROIECT REACTORUL NUCLEAR Prof. DRIHA MARIANA

2. CUPRINS • 1.Definitie • 2.Aplicatii ale reactoarelor • 3.Istoric • 4.Componentele unui reactor • 5.Tipuri de reactoare • 6.Masuri de protectie • 7.Protectia mediului

3. REACTORUL NUCLEAR • DEFINITIE • Reactorul nuclear este un sistem controlat in care se produc procese de fisiune stimulate care conduc la ridicarea temperaturii unui agent termic

5. APLICATII ALE REACTOARELOR Reactoarele nucleare au trei tipuri de aplicații. • Cea mai semnificativă aplicație comercială este producerea de energie electrică sau de căldură (termoficare, procese industriale). • O altă aplicație este propulsia navală (în special pentru scopuri militare). • Există și reactoare nucleare pentru cercetare unde fascicolele de neutroni se folosesc pentru activități științifice sau pentru producerea de radioizotopi destinați utilizărilor civile (medicină, industrie, cercetare), sau militare (arme nucleare).

6. Submarin cu propulsie nucleara

7. Medicina nucleara

8. Arme nucleare

9. ISTORIC • Enrico Fermi și Leo Szilard, au fost primii care au construit o pilă nucleară și au prezentat o reacție în lanț controlată, pe 2 Decembrie 1942. Primul reactor nuclear din SUA a fost utilizat pentru a produce plutoniu pentru arma nucleară. Alte reactoare au fost folosite în propulsia navală (submarine, nave militare). • Pe 20 Decembrie 1951, în SUA, a fost generat pentru prima dată curent electric folosind fisiunea nucleară .

10. COMPONENTELE UNUI REACTOR • Reactoarele nucleare de fisiune, indiferent de destinația lor, au următoarele elemente comune: • Material fisionabil. Reacția de fisiune în lanț are loc în combustibilul nuclear. Aproape toate reactoarele nucleare utilizează uraniul drept combustibil. • Moderatorul Moderatorul este necesar pentru încetinirea neutronilor rezultați din fisiune pentru a le crește eficiența de producere a unor noi reacții de fisiune. Ca moderatori se utilizează apa obișnuită, apa grea sau grafitul. • Agentul de răcire Pentru a menține temperature combustibilului în limite tehnic acceptabile (sub punctual de topire) căldura eliberată prin fisiune sau prin dezintegrarea radioactivă trebuie extrasă din reactor cu ajutorul unui agent de răcire (apa obișnuită, apa grea, dioxid de carbon, heliu, metale topite, etc).

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

16. TIPURI 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).

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

18. Centrala nucleara Cernavoda

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

20. Centrala nucleară Fukushima

21. PROTECTIA MEDIULUI • Reactorul nuclear generează patru fluxuri de substante radioactive (deseuri) care pot afecta mediul: 1.Combustibilul nuclear uzat ce contine majoritatea radioizotopilor generati prin fisiune ; 2.Deseurile miniere si cele de la rafinarea uraniului continând produsii de dezintegrare ai uraniului; 3.Eliberarea de emisii gazoase si lichide; 4.Eliberarea de mari cantităti de radioactivitate în timpul accidentelor.