TEMAT: Reaktor jądrowy.

1. TEMAT: Reaktor jądrowy.

2. Reaktor jądrowy Jest to urządzenie, w którym przeprowadza się z kontrolowaną szybkością reakcję rozszczepienia jąder atomowych. Reakcja rozszczepienia jąder atomowych ma przebieg lawinowy – jedna reakcja łańcuchowa może zainicjować kilka następnych. W celu kontrolowania szybkości reakcji tak by przebiegała z jednakową prędkością (mówimy że reakcja ma przebieg łańcuchowy tzn. jedno rozszczepienie inicjuje następne rozszczepienie jądra atomowego) wprowadza się do reaktora substancje pochłaniające neutrony. Substancje te umieszczone są w prętach zwanych regulacyjnymi.

3. Podział reaktorów ze względu na zastosowanie • energetyczne, • reaktory wodne, ciśnieniowe (tzw. PWR i WWER), w których chłodziwem i moderatorem jest zwykła woda pod ciśnieniem (na tyle wysokim by woda nie zaczęła odparowywać podczas normalnej pracy reaktora). • wyjątkowymi reaktorami wodnymi, ciśnieniowymi są reaktory RBMK (tego typu reaktory są między innymi w Czarnobylu oraz w innych miejscowościach na terenie byłego ZSRR), chłodzone są wodą, a moderowane grafitem.

4. reaktory wodne, wrzące (BWR), w których chłodziwem i moderatorem jest również zwykła woda, ale wrząca, • reaktory ciężkowodne (PHWR, CANDU), chłodziwem i moderatorem jest ciężka woda, • reaktory gazowe (GCR, AGR, HTGR), w których chłodziwem jest gaz (dwutlenek węgla lub hel), a moderatorem grafit, • reaktory prędkie (na szybkich neutronach), pozbawione moderatora, chłodziwem są najczęściej stopione metale: sód, rzadziej ołów.

5. napędowe (głównie łodzi podwodnych i dużych okrętów wojennych), • militarne (wytwarzające materiał rozszczepialny do broni jądrowej), • badawcze.

6. Budowa reaktora W zdecydowanej większości elektrowni jądrowych energia rozszczepienia wzbogaconego uranu jest odbierana przez wodę, która w zależności od reaktora: odparowuje (reaktory wrzące BWR) lub nie (jeśli jest pod wysokim ciśnieniem - reaktory ciśnieniowe PWR i WWER). Najczęściej czynnik podgrzany w reaktorze, przekazuje ciepło wodzie w wytwornicy pary, która dzieli cały układ na obieg pierwotny i wtórny. Wytworzona w wytwornicy para napędza turbinę parową, sprzężoną z generatorem.

7. 1 – osłona biologiczna 2 – osłona ciśnieniowa 3 – reflektor neutronów 4 – pręty bezpieczeństwa 5 – pręty sterujące 6 – moderator 7 – pręty paliwowe 8 - chłodziwo

8. Paliwo W większości reaktorów (a we wszystkich lekko-wodnych) paliwo jądrowe stanowi wzbogacony uran. Wzbogacenie polega na zwiększeniu zawartości rozszczepialnego U-235 do około 3-5% (z około 0,7%), ale reaktory ciężkowodne (CANDU, PHWR) pracują przy naturalnym udziale izotopów. W przyszłości planuje się wykorzystywać jako paliwo jądrowe wzbogacony tor. W wyniku rozszczepienia toru powstają jądra atomowe o mniejszej masie niż przy rozszczepieniu uranu lub plutonu i jest wśród nich więcej jąder trwałych. Rozszczepienie toru wytwarza zbyt mało neutronów by uzyskać masę krytyczną, w związku z tym do reaktora takiego trzeba by wstrzeliwać neutrony pochodzące z zewnątrz.

9. W celu uzyskania dużej ilości neutronów naukowcy pracują nad zastosowaniem zjawiska spalacji. W zjawisku tym jądra ciężkich pierwiastków np. ołowiu są bombardowane wiązką protonów o dużej energii (rzędu 1 GeV), w wyniku czego ulegają wzbudzeniu. Jądra pozbywają się energii wzbudzenia wyrzucając z siebie nukleony w tym i neutrony. Zjawisko spalacji może być stosowane w celu uczynienia bezpiecznymi i przedłużenia pracy paliwa obecnych reaktorów jądrowych, a także pomóc w utylizacji radioaktywnych odpadów. Obecnie Indie opracowują reaktor typu AHWR (Advanced Heavy Water Reactor) przystosowany do "spalania" toru.

10. Historia Pierwszy reaktor (uranowo-grafitowy) zwany CP-1 (ang. Chicago Pile no.1 , "Stos Chicago nr 1") zbudowany został 2 grudnia 1942 na Uniwersytecie w Chicago pod kierunkiem włoskiego uczonego Enrico Fermiego .

11. STATYSTYKA 10 listopada 2004 roku były na świecie 442 reaktory. Znamionowa moc elektryczna bloków energetycznych, w których skład wchodziły wynosiła 366,5 GW(e). Tylko 48 z tych bloków miało mniej niż 10 lat. 266 reaktorów to reaktory wodne ciśnieniowe (PWR i WWER) mogące wytworzyć 239,6 GW(e). 22 reaktory jądrowe było w budowie, z czego 12 to PWR i WWER. • POLSKIE REAKTORY: • EWA • MARIA

12. W Krotoszynie nad Jeziorem Żarnowieckim budowano elektrownię jądrową, lecz w 1990 budowa została przerwana. reaktor w Czarnobylu (po wybuchu)

13. Dziękuję za uwagę;) Miłego dnia:p

14. Orientacyjna mapa przedstawiająca rozkład geograficzny w Polsce skażenia izotopem 137Cs w próbkach podgrzybka brunatnego pobranych w 1991 roku.