Rambler's Top100 Service
Поиск   
 
Обратите внимание!   Посетите Сервер по Физике Обратите внимание!
 
  Наука >> Физика >> Основы технологии >> Ядерная энергетика | Книги
 Посмотреть комментарии[1]  Добавить новое сообщение
 См. также

Аннотации книг"Ядерное электричество"

НовостиЯпония разрабатывает миниатюрный ядерный реактор

НовостиNRC удовлетворила просьбу компаний Southern California Edison Company и San Diego Gas & Electric Company об увеличении установленной мощности АЭС Сан-Онофре.

Популярные статьиЗагадки простой воды

Ядерное электричество

Ян Гор-Лесси,
директорУранового информационного центра, Австралия

Перевод на русский язык В.С. Малышевского,
Ростовский информационно-аналитический центр РоАЭС Оглавление

3.2 Ядерные реакторы

Рисунки 9A и 9B показывают принципиальное устройство двух различных типов реакторов, используемых для генерации электроэнергии. В ядре реактора уран подвергается реакции расщепления, в процессе которой выделяется много теплоты. На рисунках показаны распределительные устройства, которые регулируют коэффициент реакции и выход теплоты, путем поглощения некоторой доли потока нейтронов. В так называемом водяном реакторе (Рисунок 9A) ядро реактора окружено обыкновенной водой, которая циркулирует в замкнутом контуре, изготовленном из прочной стали. Вода в контуре циркулирует под высоким давлением и выполняет функции охладителя и замедлителя. Тепло доставляется к теплообменному устройству (парогенератору), где вода во втором контуре превращается в пар.

Рисунок 9B показывает принципиальное устройство созданного в Канаде реактора "CANDU", который получил большое распространение на международном рынке ядерных технологий и принес успех разработчикам. В отличие от водяных реакторов, в реакторах "CANDU" топливо находится во множестве напорных труб внутри корпуса реактора, называемого "Каландрия". Тяжелая вода в герметичном контуре прокачивается через напорные трубы и передает теплоту парогенератору. Тяжелая вода низкого давления также заполняет "Каландрию", окружая напорные трубы, и выполняет функции замедлителя. В обоих типах реакторов все процессы происходят внутри большой бетонной или стальной оболочки. Пар подают на генератор турбины так же, как это делается на тепловых электростанциях. Работающее на урановом топливе ядро ядерного реактора просто берет на себя роль печи, сжигающей уголь или газ для производства пара на тепловых электростанциях.

Вклад ядерной энергетики в общее производство электроэнергии увеличивается.

В 1999 вклад ядерной энергетики в общее производство электроэнергии составил 2401 TерраВатт час, что больше чем все количество электроэнергии, произведенной во всем мире в 1960, и увеличился на 12.7 % за предыдущие пять лет. Причин для такого роста несколько. Наиболее очевидная из них, ввод в эксплуатацию новых реакторов, как это показано в Таблице 6. К началу 2000 года в 32 странах мира было 438 ядерных реакторов с общей мощностью более чем 350 ГВт, включая 30 энергетических блоков (общей мощностью 25 ГВт), находящихся в стадии строительства в 13 странах. Во-вторых, увеличение роли ядерной энергетики в некоторых странах связано с модернизацией существующих атомных электростанций. Так, например, в США, Бельгии, Швеции, Испании, Швейцарии и Германии, увеличена мощность генерации электроэнергии на существующих энергоблоках. В-третьих, коэффициенты нагрузки на ядерные энергоблоки постоянно растут. Более 60% ядерных установок (кроме России и Украины) в последние несколько лет имели коэффициенты нагрузки более чем 75% (в 1992 году это составляло 67%). Во многих странах коэффициент нагрузки составляет в среднем более чем 80%. Шесть реакторов "CANDU" из 20 лидирующих в мире имеют коэффициенты нагрузки между 84 % и 87 %. Коэффициент нагрузки атомных электростанций в США находится в пределах 83 %, и достиг своего максимального значения. Ежегодное улучшение характеристик ядерных реакторов в США эквивалентно запуску 2-3 больших новых энергетических модулей каждый год. В-четвертых, увеличивается срок службы атомных электростанций. Большинство атомных электростанций первоначально имело проектный срок службы от 30 до 40 лет. Опыт технической эксплуатации показал возможность значительного увеличения срока их службы. Продление срока службы реакторов путем замены основного оборудования является наиболее рентабельным способом их использования.
Водяной энергетический реактор (PWR)
Рисунок 6. Водяной энергетический реактор (PWR)

Эксплуатация большинства реакторов в США и Японии подтвердила, что срок их службы может быть продлен более чем на 40 лет, а в некоторых случаях и на 60 лет. Когда в 1950-х годах строились коммерческие атомные электростанции "Колдер Холл" и "Чэплкросс" в Великобритании (самые старые сегодня в мире), предполагалось, что они будут иметь полезный срок службы 20 лет. Теперь им разрешено функционировать в течение 50 лет. Конечно, новые реакторы будут строиться взамен устаревших и выбывающих из эксплуатации в течение нескольких ближайших лет, но большинство новых реакторов будут размещаться в Азии.

Таблица 5
Типы ядерных реакторов, находящиеся в эксплуатации
Тип реактораОсновные страныКоличествоГВт ТопливоОхладительЗамедлитель
Герметичный водяной реактор (PWR)США, Франция, Япония, Россия 252235Обогащенный UO2ВодаВода
Кипящий реактор (BWR)США, Япония, Швеция 9383Обогащенный UO2ВодаВода
Реактор с газовым охлаждением (Magnox и AGR)Великобритания 3413Естественный U, обогащенный UO2СО2 Графит
Герметичный реактор на тяжелой воде "CANDU" (PHWR)Канада 3318Естественный UO2Тяжелая вода Тяжелая вода
Легко-водный реактор с графитовым замедлителем (RBMK)Россия 1414Обогащенный UO2Вода Графит
Реактор на быстрых нейтронах (FBR)Япония, Франция, Россия 41.3PuO2 и UO2Жидкий натрий Нет
ДругиеРоссия, Япония 50.2   
 ВСЕГО 435364   


Энергетический реактор 'CANDU' на тяжелой воде (PWHR)
Рисунок 9B. Энергетический реактор "CANDU" на тяжелой воде (PWHR)

Таблица 6
Ядерные реакторы мира и потребление урана
СтранаДоля выработки электроэнергии на АЭС в 1999 г Реакторы в эксплуатации
31 июля 2000 г
Строящиеся реакторы
31 июля 2000 г
Проектируемые реакторы
31 июля 2000 г
Потребление урана в 2000 г
 %TВт часК-воMВтК-воMВт К-воMВттонн, U
Аргентина96.62935 169200146
Армения362.11376 000067
Бельгия584775680 00001020
Бразилия1.14.01626 1124500292
Болгария4714.563538 0000615
Канада12.4701812058* 00001326
Китай1.214.132079 8632021800418
Чехия2113.441648 2182400349
Египет0000 0016000
Финляндия332242656 0000558
Франция753755963203 000010513
Германия311601921107 00003707
Венгрия3814.141742 0000354
Индия2.711.5122144 41304104480312
Индонезия0000 0016000
Иран0000 1950328500
Япония363075343505 179614182887334
Северная Корея0000 00219000
Южная Корея43981612970 4380010112002480
Литва739.922370 0000359
Мексика5.21021308 0000231
Нидерланды4.03.41452 0000105
Пакистан0.120.072425 000056
Румыния10.74.81650 16200090
Россия14.41112919843 32825974503213
Словакия4713.162472 0000531
Словения374.51620 0000132
Южная Африка7.113.521842 0000366
Испания3156.597345 00001538
Швеция4770119445 00001539
Швейцария3623.553170 0000602
Тайвань253764884 2260000971
Украина44671412120 21900001878
Великобритания2991.23312518 00002578
США19.872810498015 000017496
ВСЕГО В МИРЕ162401437351,746 3024,926524916061,176
 %TВт часК-воMВтК-воMВт К-воMВттонн, U
СтранаДоля выработки электроэнергии на АЭС в 1999 г Реакторы в эксплуатации
31 июля 2000 г
Строящиеся реакторы
31 июля 2000 г
Проектируемые реакторы
31 июля 2000 г
Потребление урана в 2000 г

TВт час = Терра Ватт час (1 000 000 000 000 киловатт часов),
MВт = Meгаватт (1 000 000 киловатт)
61,176 тонн U = 72,145 тонн U3O8

В начало страницы

Назад  |  Вперед


Посмотреть комментарии[1]
 Copyright © 2000-2015, РОО "Мир Науки и Культуры". ISSN 1684-9876 Rambler's Top100 Яндекс цитирования