Устройство АЭС

1.

Домашнее задание
§61

2.

Запишите

3.

Устройство АЭС

4.

Устройство АЭС

5.

Первая в мире АЭС опытнопромышленного назначения мощностью
5 МВт была пущена в СССР 27 июня 1954 г.
в г. Обнинске.

6.

7.

Из истории создания АЭС
• Первая АЭС промышленного
назначения мощностью 46 МВт была
введена в эксплуатацию в 1956 в
Колдер-Холле (Англия).
• В 1957 г. вступила в строй АЭС
мощностью 60 МВт в
Шиппингпорте (США).

8.

Преимущества АЭС

9.

Запишите
Преимущества АЭС
• экологическая чистота
• не требуют создания крупных
водохранилищ, занимающих
большие площади
• малый расход топлива

10.

Недостатки АЭС

11.

Запишите
Недостатки АЭС
• защита от вредного действия гаммаизлучения и потоков нейтронов в
активной зоне реактора (радиации).
• возникновение техногенной аварии
• радиоактивные отходы
• содействие в распространении
ядерного оружия

12.

Пути решения проблем:

13.

Запишите
Пути решения проблем:
• Контроль за распространением ядерного
оружия, применение ядерной энергии в
мирных целях
• Совершенствование технологий с целью
уменьшения отходов
• Переработка и надежная изоляция отходов
• Высокая квалификация персонала

14.

Наличие АЭС
В 31 стране мира эксплуатируется
193 АЭС с 451 энергоблоками
общей электрической мощностью
около 396 547 МВт .
• 55 энергоблоков находятся в
стадии строительства.
• 174 энергоблока закрыты

15.

В России
• 10 действующих АЭС
• 35 энергоблоков, из них:
• 19 реакторов с водой под
давлением
• 15 канальных кипящих реакторов
• 2 реактора на быстрых нейтронах
• к 2025 году будет построено 26 новых
энергоблоков, введено в эксплуатацию
6 АЭС, две из которых — плавучие.

16.

Интересные факты
• Мощнейший в мире энергоблок находится
во Франции
• 29 июня 2018 года к сети подключен
первый энергоблок АЭС Тайшань (Китай)
мощностью 1750 МВт, при выходе на
полную мощность он станет мощнейшим в
мире энергоблоком.
• Крупнейшая в мире АЭС находится в
Японии

17.

ТОП-10 стран – мировых лидеров по
количеству АЭС и ядерных реакторов
Страна
США
Франция
Япония
Китай
Россия
Южная Корея
Индия
Канада
Украина
Великобритания
Количество реакторов Перспективы
99
5
58
1
43
2
35
28
35
10
25
5
22
6
19
15
2
15

18.

Кольская АЭС

19.

Запишите
Кольская АЭС
Кольская АЭС (КАЭС) —расположена в
12 км от города Полярные Зори Мурманской
области.
Год начала строительства – 18 мая 1969 года
Ввод в эксплуатацию – 29 июня 1973 года
Основные характеристики
Электрическая мощность - 1760 МВт
Количество энергоблоков – 4
Тип реакторов - ВВЭР - 440
Эксплуатируемых реакторов - 4

20.

Кольская АЭС
• построена по одному проекту с финской АЭС Ловииса, которая является
самой чистой АЭС в Европе.
• разделяется на 1-ю (блок 1,2) и 2-ю (блок −3,4) очереди
• в 1991—2005 г. на 1-й очереди была проведена большая реконструкция
оборудования, что позволило привести её в соответствие с новыми
требованиями правил ядерной безопасности и продлить срок эксплуатации
на 15 лет.
• в 2006 г. введён в действие комплекс по переработке жидких радиоактивных
отходов (КП ЖРО). В 2007 г. начаты работы по реконструкции блоков
№ 3,4.
• Связь с энергосистемой осуществляется по пяти линиям электропередачи
(ЛЭП) напряжением 330 кВ: Л396, Л496 , Л397, Л398, Л404, Л148, Л55
• В настоящее время имеет избыточную установленную мощность около
300—400 МВт[, в связи со спадом потребления после 1991 года
электроэнергии в Мурманской области и Карелии. Однако наличие запаса
по мощности позволяет обеспечить надёжное энергоснабжение
Мурманской области и Карелии.

21.

Кольская АЭС
Энергоблок
Начало
Подключение
Ввод в
строительства
к сети
эксплуатацию
Закрытие
Кола-1
01.05.1970
29.06.1973
28.12.1973
2033 (план)
Кола-2
01.05.1970
09.12.1974
21.02.1975
2034 (план)
Кола-3
01.04.1977
24.03.1981
03.12.1982
2036 (план)
Кола-4
01.08.1976
11.10.1984
06.12.1984
2039 (план)
Кола II-1
(план)
2031—2035

22.

Блочный щит управления (БЩУ)
— мозговой центр АЭС.

23.

Защитный колпак реактора № 1. Глубоко под ним расположен корпус ядерного
реактора, который представляет собой цилиндрический сосуд.
Масса корпуса — 215 тонн, диаметр — 3,8 м, высота — 11,8 м, толщина стенки
составляет 140 мм. Тепловая мощность реактора — 1375 МВт.

24.

1 энергоблок

25.

Машинный зал 1 и 2 блоков

26.

2 энергоблок

27.

Электрогенератор, внутри которого
энергия вращения ротора турбины
превращается в электричество.

28.

Передача электроэнергии

29.

Реактор - ВВЭР - 440
(Водо-Водяной Энергетический Реактор
Характеристика
Тепловая мощность реактора,
Температура воды на входе
Температура воды на выходе
Диаметр активной зоны
Высота активной зоны
Загрузка урана
Среднее обогащение урана
ВВЭР-440
1375 МВт
269°C
300°C
2,88 м
2,50 м
42 т
3,5%

30.

Достоинства
• Природная доступность замедлителя и
теплоносителя (воды)
• Большая безопасность
• Отработанность технологии ВВЭР (Реакторы хорошо
изучены. Современный уровень техники позволяет
гарантировать безопасную работу реактора в течение
минимум 60-80 лет, с последующим продлением
срока эксплуатации)
• Малый размер по отношению к другим типам
реакторов
• Меньшее количество персонала (200-300 человек)
• Дешёвое топливо.
• Простота хранения отработавшего топлива.
• Относительная простота очищения воды

31.

Недостатки
• Невозможность перегрузки топлива без
остановки реактора
• Необходимость поддержания высокого
давления для предотвращения вскипания при
Т = 300-360 °C и как следствие большая
опасность при авариях
• Меньшая равномерность выгорания топлива
• Использование обогащенного урана и как
следствие необходимость завода по
обогащению, по сравнению с реакторами на
тяжёлой воде и природном уране.

32.

Аварии на КАЭС
1992 год
• 16 апреля - Техническая неисправность
системы аварийной защиты станции.
• 16 мая - Аварийная остановка реактора.
• 26 августа - На энергоблоке № 2 на сливе
масла из подшипника произошла вспышка
водорода.
• 12 сентября - Разрушился бак грязного
конденсата энергоблока №3. В результате этого
инцидента были загрязнены радионуклидами
ряд помещений станции.

33.

Аварии на КАЭС
1993 год
• 2 февраля - остановка четырех
энергоблоков из-за нарушения в системе
вследствие урагана. В результате урагана
в системе «Колэнерго» были повреждены
высоковольтные линии с последующим
отключением всех четырех энергоблоков.

34.

Аварии на КАЭС
1994 год
3 марта - течь теплоносителя из системы очистки 1-го
радиоактивного контура блока № 1. Помещения были
загрязнены радиоактивным теплоносителем.
3 сентября - на блоке № 1 на остановленной
реакторной установке при подаче в контур азота
повысился уровень теплоносителя (воды) в реакторе.
3 сентября - на энергоблоке № 1 произошло нарушение
пределов и условий безопасной эксплуатации по
отводу остаточных тепловыделений от активной
зоны. В 1994 году контрольный уровень облучения
превысили 36 человек.

35.

Аварии на КАЭС
1999 год
• 8 января - На энергоблоке № 2 после ремонта
при проведении гидроиспытаний произошло
повышенное облучение обслуживающего
персонала.
• 8 апреля - автоматически остановлен первый
энергоблок в результате кражи плат из датчиков
давления масла в системе регулирования
турбин; злоумышленник оказался работником
субподрядной организации.
• 23 октября - остановка реактора энергоблока №
2 действием аварийной защиты.

36.

Аварии на КАЭС
2000 год
• 14 марта - остановлен энергоблок № 2 в
связи с падением напряжения в системе
энергоснабжения станции, в результате
короткого замыкания в системе
электроснабжения вспомогательного
оборудования.

37.

Аварии на КАЭС
2001 год
• 7 июня - на энергоблоке № 4 при
плановой проверке систем безопасности
произошла остановка аварийного дизельгенератора под действием защиты.
• 17 июля - на энергоблоке № 3 при
плановой проверке системы безопасности
не запустился аварийный дизельгенератор.

38.

Аварии на КАЭС
2002 год
• 12 февраля - в связи с возгоранием в
распределительном устройстве был
остановлен энергоблок № 3
• 12 апреля - в связи с возгоранием в
распределительном устройстве был
остановлен энергоблок № 3.
• 28 августа - из-за сильной грозы была
отключена одна из линий электропередачи и
остановлен энергоблок № 2

39.

Аварии на КАЭС
2003 год
• Произошла остановка энергоблока № 2 из-за
штормового ветра
• Произошла остановка энергоблока № 1
действием аварийной защиты в силу
неправильных данных датчика о частоте в
сетях.
• Отключение турбогенератора по причине
ошибочных действий персонала.
• Остановка одного из двух турбогенераторов
на энергоблоке № 3.

40.

Аварии на КАЭС
2004 год
• В результате повреждений в системе
охлаждения воды на энергоблоке № 2
был отключен один из двух
турбогенераторов

41.

Аварии на КАЭС
2006 год
• Энергоблок № 4 остановлен аварийной
защитой.
• Произошла остановка энергоблока № 2
• Отключился турбогенератор на
энергоблоке № 3, энергоблок был
отключен из-за срабатывания системы
защиты.

42.

Аварии на КАЭС
2007 год
• За 2007 год было зафиксировано четыре
нарушения в работе. При проведении
ремонтных кампаний в 2007 году было
выявлено повреждения оборудования и
трубопроводов, зарегистрировано
срабатывание аварийной защиты реактора,
обнаружен дефект в сварном соединении
коллектора и патрубка парогенератора № 4
энергоблока № 2 .

43.

Аварии на КАЭС
2008 год
• На энергоблоке № 3 произошло
отключение турбогенератора и снижение
нагрузки блока на 50% от
предшествующего уровня мощности.

44.

Аварии на КАЭС
2010 год
• взрыв трансформатора такой огромной
силы, что в клочья разнесло механизм,
осколки разлетались на расстояние до 80
метров, повредив и другое оборудование,
находящееся вблизи от места аварии. По
словам атомщиков в результате этой
аварии пришлось отключить две турбины
и снизить мощность станции на 50%.

45.

Аварии на АЭС
Самая первая в мире авария на АЭС
произошла в 1952 году в Канаде
(штат Онтарио). Авария возникла в
следствии ошибки технического
персонала станции — произошел
перегрев и расплавление активной
зоны. Более 3 тыс. куб. м.
радиоактивно зараженной воды
попало во внешнюю среду.

46.

Аварии на АЭС
Место
NRX, Канада
(экспериментальный реактор)
Виндскэйл-1, Великобритания
(военный реактор,
производящий плутоний)
SL-1, США (экспериментальный
военный реактор)
Ферми –1 США
(экспериментальный бридер)
Льюсинс, Швейцария
(экспериментальный реактор)
Браунс Ферри, США
Дата
Смертельные
случаи
Влияние на
окружающую среду
1952
Ноль
Ноль
1957
Ноль
1961
3 оператора
1966
Ноль
1969
Ноль
1975
Ноль
Широко распределенное
загрязнение, повреждение
хранилища
Очень незначительный
радиоактивный выброс
Ноль
Очень незначительный
радиоактивный выброс
Ноль

47.

Аварии на АЭС
Место
Дата
Смертельные
случаи
Три Майл Айлэнд-2, США
1979
Ноль
Сант-Лоренц-A2, Франция
1980
Ноль
Чернобыль-4, Украина
1986
Ванделос-1, Испания
1989
31 человек из
персонала и
пожарные во
время самой
аварии
Ноль
Токаи-Мару, Япония
1999
Ноль
Влияние на окружающую
среду
Незначительная
кратковременная доза
облучения населения, выброс
криптона
Незначительный
радиоактивный выброс
Радиоактивное загрязнение
некоторой части территории
Восточной Европы и
Скандинавии
Ноль
Ноль

48.

Статистика аварий на АЭС
Кол-во
Месяц
Месяц
аварий
Январь
31
Июль
Февраль
28
Август
Март
31
Сентябрь
Апрель
30
Октябрь
Май
31
Ноябрь
Июнь
30
Декабрь
Кол-во
аварий
31
31
30
31
30
31

49.

ЧЕРНОБЫЛЬСКАЯ АВАРИЯ
Расположение
ЧАЭС
Чернобыльская АЭС
(51°23′22″ с. ш. 30°05′59″
в. д.) расположена в
Украине вблизи города
Припять, в 18 км от города
Чернобыль, в 16 км от
границы с Белоруссией и в
110 км от Киева.

50.

Авария
Примерно в 1:23:50 26 апреля 1986 года на 4-м энергоблоке
ЧаАЭС произошел взрыв, который полностью разрушил реактор.
Здание энергоблока частично обрушилось, при этом, как
считается, погиб 1 человек. В различных помещениях и на крыше
начался пожар. Впоследствии остатки активной зоны
расплавились. Смесь из расплавленного металла, песка, бетона и
частичек топлива растеклась по подреакторным помещениям. В
результате аварии произошёл выброс радиоактивных веществ, в
том числе изотопов урана, плутония, йода-131 (период
полураспада 8 дней), цезия-134 (период полураспада 2 года),
цезия-137 (период полураспада 30 лет), стронция-90 (период
полураспада 28 лет). В разрушенном реакторе продолжались
неконтролируемые ядерные и химические (от горения запасов
графита) реакции с выделения тепла с извержением из разлома в
течении многих и многих дней с продуктами горения
высокорадиоактивных элементов и заражении ими больших
территорий. Остановить активное извержение радиоактивных
веществ из разрушенного реактора удалось лишь к концу мая
1986 года мобилизацией ресурсов всего СССР и массовым
переоблучением тысяч ликвидаторов.

51.

Разрушение носило взрывной
характер, реактор был
полностью разрушен, и в
окружающую среду было
выброшено большое
количество радиоактивных
веществ.
Радиоактивное облако от
аварии прошло над
европейской частью СССР,
Восточной Европой,
Скандинавией,
Великобританией и восточной
частью США. Примерно 60 %
радиоактивных осадков выпало
на территории Белоруссии.
Около 200 000 человек было
эвакуировано из зон,
подвергшихся загрязнению.

52.

ъ

53.

54.

55.

56.

57.

58.

59.

60.

61.

62.

Ликвидация аварии

63.

Памятник
ликвидаторам
аварии на ЧАЭС
Медаль
ликвидаторам
последствий
аварии ЧАЭС

64.

Последствия аварии