Проект по географии на тему: "Ядерная энергетика России и мира"

Муниципальное общеобразовательное учреждение средняя общеобразовательная школа №62. Учебный проект Тема:«Ядерная энергетика России и мира». Предметная область: География. Автор проекта: Панченко Николай Викторович. Руководитель: Терентьева Надежда Владимировна.

Цель проекта: Ознакомление с работой атомных реакторов и атомной промышленности России и мира

Атомная энергетика России и мира. Литва - самая "ядерная" страна в мире

Перспективы развития ядерной энергетики в мире. Показатели Прогнозируемый годовой объем  производства электроэнергии,  ГВт Годовая коллективная  эффективная доза, чел­Зв 1980 г. 2000г. 80 1 000 2100г. 10 000 500 10000 200 000 Население Земли, млрд.чел. Годовая доза на человека, мЗв 4 0.1 10 1 Процент от среднего облучения  за счет естественных источников 0.005 0.05 10 20 1

«Ренессанс атомной энергетики» Обеспечение человечества энергией является одной из главнейших проблем, решение которой определяет его устойчивое развитие, то есть развитие без истощения природных, экономических, экологических и социальных ресурсов. В интересах устойчивого развития человечества требуется своевременная разработка технологической структуры энергопроизводства как отдельных стран, так и мирового хозяйства в целом. Комплексный анализ показывает, что атомная энергетика является экологически безопасной, доступной и экономичной генерирующей технологией для обеспечения больших объемов производства электроэнергии. Из всех действующих сегодня технологий производства электроэнергии только атомная энергетика имеет реальный резерв топлива и минимально загрязняет окружающую среду. Она готова дать ответ на такие глобальные вызовы, как борьба против бедности и обеспечение устойчивого развития, а также противостоять климатическим изменениям и способствовать сокращению выброса вредных газов в атмосферу. Сейчас доля атомной энергетики составляет 17% от общего производства электроэнергии в мире. В настоящее время в 30 странах мира эксплуатируются 442 ядерных реактора общей мощностью 365 ГВт. Экспертные оценки МАГАТЭ предполагают строительство к 2020 г. до 130 новых энергоблоков (есть оценки,

Атомная энергетика в России В В России на долю атомной энергетики приходится около 16% выработки электроэнергии. Причем, в Европейской части РФ доля атомной энергетики в общем энергобалансе региона составляет 30 %, а на Северо-Западе страны - почти 40%. В 2006 году атомными станциями России было выработано 154,6 млрд кВтч, что на 4,8% превышает объемы производства электроэнергии за аналогичный период 2005 года. На АЭС с реакторами типа ВВЭР было произведено 83,1 млрд кВтч или 114,2% от величины прошлого года. На АЭС с реактором типа РБМК, БН и ЭГП было произведено 71,5 млрд кВтч или 95,7% от величины прошлого года. В целом АЭС России выполнили баланс ФСТ на 102,5%. В настоящее время на 10 атомных станциях России эксплуатируется 31 энергоблок установленной мощностью 23242 МВт. Из них 15 реакторов с водой под давлением (9 ВВЭР-1000 и 6 ВВЭР- 440), 15 канальных кипящих реакторов (11 РБМК-1000 и 4 ЭГП-6), а также один реактор на быстрых нейтронах БН-600. До 2010 года в России предполагается построить еще три энергоблока типа ВВЭР-1000 на Балаковской, Волгодонской и Калининской атомных станциях. Кроме того, также к 2010 году планируется ввести в эксплуатацию еще один энергоблок на быстрых нейтронах типа БН-800 на Белоярской АЭС. В целом же до 2030 года, согласно Федеральной целевой программе, должно быть построено 40 новых энергоблоков. Доля выработки электроэнергии на АЭС страны должна к этому времени достичь 25%. Атомная отрасль России представляет собой мощный комплекс предприятий, организаций и научно-технических институтов. В настоящее время российская ядерная энергетика считается одной из самых передовых в мире по уровню научно-технических разработок в области проектирования реакторов и выпуска ядерного топлива, опыту эксплуатации атомных станций, качеству подготовки и квалификации персонала АЭС. В 2005 году атомная отрасль России отметила свое шестидесятилетие. 20 августа 1945 года было подписано постановление Государственного комитета обороны СССР №9887сс/оп, которое дало старт «атомному проекту» в СССР. С этого фактически началось интенсивное развитие отечественной атомной отрасли.

В настоящее время Россия является одним из мировых лидеров в области производства и использования мирной атомной энергии. Атомное энергомашиностроение страны базируется на современных достижениях науки и техники, при выполнении работ по сооружению АЭС используется потенциал более 300 научно-исследовательских, конструкторских и промышленных организаций, объединяющих сотни тысяч специалистов. Деятельность, осуществляемая предприятиями российской атомной энергетической отрасли, охватывает все сферы работ: это научные исследования, проектирование, изготовление оборудования, строительные, монтажные и пусконаладочные работы, весь ядерный топливный цикл (добыча урана, его обогащение, производство топлива, переработка ОЯТ), обращение с радиоактивными отходами, вывод ядерных объектов из эксплуатации. В рамках международного научно- технического сотрудничества осуществляются проекты, связанные с обменом опытом, информационным обеспечением, различными формами обучения и совместным решением научно- технических проблем, стоящих перед атомной энергетикой. Международные исследовательские программы дают

О российских атомных энергетических технологиях В российских проектах атомных электростанций применяются надежные, безопасные и экономически эффективные водо- водяные энергетические реакторы (ВВЭР). Надежность и безопасность реакторов этого типа доказаны временем - около 1000 реакторо-лет безаварийной работы. Наиболее проработанными в настоящее время специалисты считают реакторы ВВЭР мощностью 1000 МВт. Энергоблоки с такими реакторами эксплуатируются или строятся в семи государствах (России, Украине, Болгарии, Чехии, Китае, Индии и Иране). Водо -водяной энергитический реактор.

Водо-водяной энергетический реактор. Водо-водяной энергетический реактор - это реактор с водой под давлением, в котором вода является теплоносителем и замедлителем нейтронов. В настоящее время в России и за ее пределами эксплуатируются два типа таких реакторов российского дизайна: ВВЭР-440 и ВВЭР-1000. Для реакторов ВВЭР- 440 тепловыделяющие сборки изготавливаются с 1963 года, для реакторов ВВЭР-1000 - с 1978 года. С целью поддержания высокой конкурентоспособности проектов ВВЭР-440 и ВВЭР-1000 проводятся постоянные работы по усовершенствованию топлива с целью обеспечения современных требований ядерной безопасности и экономичности топливных циклов. Главными задачами при создании усовершенствованных конструкций ТВС для ВВЭР является обоснование работоспособности при: - организации топливных циклов на сверхглубокие выгорания до 70 МВт сут/кгU; - работе реактора ВВЭР-440 на повышенной до 107% от номинальной мощности; - организации удлиненных топливных циклов для повышения КИУМ (коэффициента использования установленной мощности); - работе реактора в режимах суточного регулирования мощности.

Описание ВВЭР-1000. •Активная зона ВВЭР-1000 набирается из 163 кассеты, в каждой из которых по 312 ТВЭЛов. Равномерно по кассете расположены 12 направляющих трубок. В направляющих трубках 109 центральных кассет одним приводом перемещается пучок из 18 поглощающих стержней. В направляющих трубках 42 периферийных кассет помещены стержни выгорающего поглотителя. Сердечник ПС изготовлен из дисперсионного материала (Оксид европия Eu2O3 в матрице из алюминиевого сплава), материал сердечника СВП — бор в циркониевой матрице. Сердечники ПС и СВП диаметром 7 мм заключены в оболочки из нержавеющей стали размером 8,2×0,6 мм. Кроме систем ПС и СВП в ВВЭР-1000 применяют и систему борного регулирования. Мощность блока с ВВЭР-1000 повышена по сравнению с мощностью блока с ВВЭР- 440 благодаря изменению ряда характеристик. Увеличены объём активной зоны в 1,65 раза, удельная мощность активной зоны в 1,3 раза и к. п. д. блока. Среднее выгорание топлива при трёх частичных перегрузках за кампанию составляет 40 МВт·сут/кг. 1000: ВВЭР-1000 и оборудование первого контура с радиоактивным теплоносителем размещены в защитной бетонной оболочке, называемой гермообъёмом или контайментом. Она обеспечивает безопасность блока при аварийном разрыве трубопровода первого контура. Существует несколько проектов реакторных установок на основе реактора ВВЭР- ВВЭР-1000 (В-187) — блок № 5 Нововоронежская АЭС (головной блок ВВЭР-1000)

ВВЭР-210 100   250 269 760 29,0 27,6 Характеристика Тепловая мощность реактора, МВт К. п. д., % Давление пара перед турбиной, атм Давление в первом контуре, атм Температура воды, °С:      на входе в реактор      на выходе из реактора Диаметр активной зоны, м 2,88 Высота активной 2,50 зоны, м Диаметр ТВЭЛа , мм Число ТВЭЛов в 90 кассете Загрузка урана, т 38 Среднее 10,2 ВВЭР-365 ВВЭР-440 ВВЭР-1000 1320 27,6 29,0 105   250 275 2,88 2,50 9,1 126 40 1375 32,0 44,0 125   269 300 2,88 2,50 9,1 126 42 3000 33,0 60,0 160,0   289 324 3,12 3,50 9,1 312 66

Схема РБМК-100

Разработка этой серии реакторов была начата в 1960-е годы Курчатовским институтом и НИКИЭТ (головная организация, курирующая проект) под руководством академика Доллежаля История создания   . РБМК. Первый энергоблок с реактором типа РБМК-1000 пущен в 1973 году на Ленинградской АЭС. В общей сложности сдано в эксплуатацию 17 энергоблоков с По состоянию на 2008 год эксплуатируется 12 энергоблоков с авария на Чернобыльской АЭС имела серьёзные последствия и РБМК на четырёх АЭС. Случившаяся 26 апреля 1986 года заставила существенно доработать реактор с целью повышения безопасности. После этой аварии РБМК нередко стали именоваться «реакторами чернобыльского типа», а в определяющим фактором, более приоритетным, чем все атомной энергетике вообще безопасность стала прочие, например, эффективность выработки электроэнергии. Вклад АЭС с реакторами РБМК в общую выработку электроэнергии всеми АЭС России составляет порядка 50% .

Характеристи ка Тепловая мощность реактора, МВт Электрическая мощность блока, МВт К. п. д. блока, % Давление пара перед турбиной, атм Температура пара перед турбиной, °С Характеристики РБМК РБМК-1000 РБМК-1500 РБМКП-2000 (проект) МКЭР-1500 (проект) 3200 4800 5400 4250 1000 1500 2000 1500 31,3 31,3 37,0 35,2 65 280 65 280 65 450 65?

РБМК-1000

Описание РБМК-1000. Основу активной зоны РБМК-1000 составляет графитовый цилиндр высотой 7 м и диаметром 11,8 м, сложенный из блоков меньшего размера, который выполняет роль замедлителя.. В каждом канале установлена кассета, составленная из двух тепловыделяющих сборок (ТВС) — нижней и верхней. В каждую сборку входит 18 стержневых ТВЭЛов. Оболочка ТВЭЛа заполнена таблетками из двуокиси урана. Преобразование энергии в блоке АЭС с РБМК происходит по одноконтурной схеме. Кипящая вода из реактора пропускается через барабаны-сепараторы. Затем насыщенный пар (температура 284 °C) под давлением 65 атм. поступает на два турбогенератора электрической мощностью по 500 МВт. Отработанный пар конденсируется, после чего циркуляционные насосы подают воду на вход в реактор. Реактор РБМК-1000 спроектирован для четырёх блочных АЭС: Ленинградской, Курской, Чернобыльской, Смоленской.

Тепловыделяющий элемент.(ТВЭЛ)

Нововоронежская АЭС.

Вид на АЭС с водохранилища.

Четвертый энергоблок.

Что ждать от атома Несмотря на трагические последствия Чернобыля, будущее энергетики, по-видимому, напрямую будет зависеть от развития атомной промышленности. Недавний опрос, проведенный компанией Deloitte & Touche, свидетельствует о том, что 62% населения Великобритании поддерживает планы по развитию атомной энергетики, а в Швеции - 80%. По подсчетам Международного энергетического агентства до 2030 года страны мира потратят более 200 млрд. долларов на развитие атомной энергетики, а МАГАТЭ уверено, что уже к 2020 году на долю атома будет приходиться 17% производимой в мире энергии. В прошлом году МАГАТЭ опубликовало доклад, в котором заявило, что последствия чернобыльской аварии были переоценены: по мнению специалистов, в результате трагедии могло погибнуть не более 4 тысяч человек, зоны радиоактивного контроля должны быть уменьшены, а проблемы безопасности и коррупции в странах бывшего СССР создают большую угрозу, чем радиационное облучение. Однако экологи и организации, представляющие интересы пострадавших от аварии на Чернобыльской АЭС, с этими выводами не соглашаются.

Литература: 1.работа с Интернет-ресурсами.