Introducing 

Prezi AI.

Your new presentation assistant.

Refine, enhance, and tailor your content, source relevant images, and edit visuals quicker than ever before.

Loading…
Transcript

Reactor Nuclear

Un reactor nuclear este o instalatie in care are loc o reactie de fisiune nucleara in lant in conditii controlate, astfel incat sa poata fi valorificata caldura generata sau utilizate fascicolele de neutroni.

Reactorul cu apa sub presiune - PWR

Este cel mai raspandit pe plan mondial, foloseste apa ca moderator si agent de racire. Apa de racire este mentinuta sub presiune ridicata pentru a nu fierbe in interiorul vasului de presiune al reactorului si a circuitului primar. Caldura preluata din zona activa este transferata unui schimbator de caldura unde se produce aburul pentru actionarea turbinei si generarea electricitatii.

Componnete:

Primele Reactoare Nucleare Comerciale

Tipuri de Reactoare Nucleare

Reactorul rapid - FBR

Acesta functioneaza pe baza reactiei de fisiune cu neutroni rapizi. Reactia de fisiune cu neutroni rapizi elibereaza mai multi neutroni decat cea cu neutroni termici. Excesul de neutroni este folosit pentru transmutarea U238 sau a Th232 in izotopi fisionabili. Din acest motiv reactorii se mai numesc si reproducatori (genereaza mai mult material fisionabil decat consuma). Reactorii rapizi sunt raciti cu metale topite (sodiu,plumb) sau gaze(Heliu).

Aplicatii:

Reactorul cu apa in fierbere - BWR

Apa este folosita ca moderator si agent de racire. Apa de racire este mentinuta la o presiune scazuta, permitand fierberea in vasul reactorului iar aburul este trimis direct la turbina pentru a genera energie electrica. Absenta generatorului de abur simplifica proiectul dar produce contaminarea turbinei.

- Combustibilul nuclear

Reactia de fisiune in lant are loc in combustibilul nuclear. Aproape toate reactoarele nucleare utilizeaza uraniul drept combustibil. Reactoarele comerciale, cu cateva exceptii, utilizeaza uraniul imbogatit in izotopul U235. Combustibilul si structura mecanica in care este acesta asezat formeaza zona activa (inima) reactorului.

- Moderatorul

Este necesar pentru incetinirea neutronilor rezultati din fisiune pentru a le creste eficienta de producere a unor noi reactii de fisiune. Moderatorul trebuie să fie un element usor care permite neutronilor sa se ciocneasca fara a fi capturati. Ca moderatori se utilizeaza apa obisnuita, apa grea (deuterium) sau grafitul.

- Agentul de racire

Pentru a mentine temperature combustibilului in limite tehnic acceptabile, caldura eliberata prin fisiune trebuie extrasa din reactor cu ajutorul unui agent de racire (apa, apa grea, CO2, heliu, metale topite, etc). Caldura preluata si transferata de agentul de racire poate alimenta o turbina pentru a genera electricitate.

- Barele de control

Ele sunt realizate din materiale care absorb neutronii precum: borul, argintul, indiul, cadmiul si hafniul. Acestea sunt introduse in reactor pentru a reduce numarul de neutroni si a opri reactia de fisiune cand este necesar, sau pentru a regla puterea reactorului.

- producerea de energie electrica sau de caldura

- propulsia navala (in nave militare)

- cercetare unde fascicolele de neutroni se folosesc pentru activitati stiintifice, utilizare civila (medicina, industrie, cercetare), sau militare (arme nucleare)

Reactorul RBMK

Este un reactor cu apa in fierbere, moderat cu grafit si avand o structura cu tuburi de presiune similara cu PHWR. Un astfel de reactor a explodat la Cernobal.

SUA

Utilizarea comerciala a energeticii nucleare incepe cu reactorul Yankee Rowe de 250 MW pus in functiune de Westinghouse in 1960 si cu reactorul Dresden-1 de 250 MW proiectat de General Electric si pus în functiune tot in 1960.

CANADA

In Canada a fost dezvoltat reactorul CANDU, prima unitate fiind pusa in functiune in 1962.

FRANTA

Franta a inceput dezvoltarea reactorului cu gaz-grafit si a pus in functiune primul reactor comercial in 1959.

URSS

Uniunea Sovietica a pus in functiune primul prototip comercial (grafit si apa in fierbere) de 100 MW la Beloyarsk.

Reactorul cu apa grea sub presiune - PHWR

La acest reactor apa grea circula prin generatori de abur unde energia termica preluata din reactia de fisiune este trasferata apei care fierbe producand abur. Reactorul are o structura particulara constand din vasul moderatorului mentinut la presiune si temperatura scazuta, care este strabatut de tuburi ce contin combustibilul si prin care circula apa grea la presiune ridicata. Aceasta structura cu tuburi continand combustibilul ce pot fi accesate individual permite schimbarea combustibilului fara oprirea reactorului. Aceasta caracteristica a reactorului ii creste disponibilitatea dar si complexitatea operarii.

Reactorul racit cu gaz - GCR

Reactoarele racite cu gaz mai sunt folosite doar in Marea Britanie. Există 2 tipuri ale acestui reactor: Magnox (uraniu natural) si AGR (uraniu imbogatit). Ambele folosesc bioxidul de carbon ca agent de racire si grafitul ca moderator. Acestea pot fi realimentate cu combustibil fara a fi oprite.

1.bara pentru oprire de urgenta

2.bare de control

3.combustibil

4.protectie radiologica

5.iesirea vaporilor

6.intrarea apei

7.protectie termica

Fisiunea Nucleara

Fuziunea si Fisiunea Nucleara

Fisiunea nucleara este un proces in care nucleul unui atom se rupe in doua sau mai multe nuclee mai mici, numite produsi de fisiune si un numar de particule individuale. Particulele individuale pot fi neutroni, fotoni (raze gamma) si alte fragmente nucleare (particule beta/alfa). Fisiunea elementelor grele este o reactie exotermica si poate sa elibereze cantitati substantiale de energie sub forma de radiatii gamma si energie cinetica a fragmentelor (incalzind volumul de material in care fisiunea are loc).

Energia Nucleara

Utilizare

Cantitatea de energie continuta intr-un combustibil nuclear este de milioane de ori mai mare decat energia continuta intr-o masa similara de combustibil chimic (benzina).

Cei mai utilizati combustibili nucleari sunt 235U si 239Pu.

Intr-un reactor nuclear sau o arma nucleara, cele mai multe evenimente de fisiune sunt induse prin bombardament cu alte particule cum ar fi neutronii.

Fisiunea nucleara este folosita pentru a produce energie in centrale de putere si pentru explozii in armele nucleare. Combustibilii nucleari pot fi utilizati in reactii nucleare in lanturi auto-intretinute, care elibereaza energie in cantitati controlate intr-un reactor nuclear sau in cantitati necontrolate, foarte rapid, intr-o arma nucleara.

Fuziunea Nucleara

Fuziunea nucleara este procesul prin care doua nuclee atomice reactioneaza pentru a forma un nou nucleu, mai greu decat nucleele initiale. Ca urmare a fuziunii se produc si alte particule subatomice(neutroni, raze alfa/beta). Fuziunea nucleara este sursa principala de energie in stelele active. Reactia presupune temperaturi extrem de ridicate dacă are loc intr-o plasma, sau accelerarea nucleelor in acceleratoare de particule.

Clasificare

Fuziunea nucleara se poate clasifica in:

-fuziune termonucleara

-fuziune la rece

Investigarea fuziunii la rece este un domeniu activ.

Fuziunea termonucleara ar putea deveni o sursa de energie practic nelimitata atunci cand reactoarele de fuziune vor deveni viabile din punct de vedere tehnologic si economic.

Learn more about creating dynamic, engaging presentations with Prezi