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核电站基本原理讲义.ppt

上传人:业精于勤 2021/1/25 文件大小:1.98 MB

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核电站基本原理讲义.ppt

文档介绍

文档介绍:目 录
有关基本概念
核电站工作原理
反应堆结构
一回路系统及主要设备
反应堆运行和控制
核电站的安全设计
世界核电新发展
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核电站基本原理
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有关基本概念
(1)裂变反应
指可裂变重核在中子作用下分裂成两个中等质量核,并放出能量的反应。
铀233、铀235和钚239是最重要的可裂变重核,在热中子轰击下引起原子核裂变。
U235——自然界中存在的唯一可裂变核,%,其余主要是U238。
Pu239、U233——人工生产可裂变核,分别由自然界中的U238和Th232俘获一个中子后产生的。
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核电站基本原理
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有关基本概念
U235原子核在中子作用下,分裂成两个质量较小原子核,同时产生2-3个中子和β、γ射线,并放出200Mev的能量。其中80%是以裂变碎片的动能的形式放出,在核燃料内转换成热能。
1kg U235全部裂变释放的热量等于2500t标准煤燃烧释放的热量。
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核电站基本原理
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有关基本概念
反应堆仃堆后,裂变反应终止,但仃堆前形成的裂变产物仍存在,其衰变放出β、γ射线及其能量,会在仃堆后相当一段时间内释放出来。因此,反应堆仃堆后仍需要冷却和屏蔽。
仃堆后从堆芯导出衰变热,是保证反应堆安全的重要问题之一。
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核电站基本原理
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有关的基本概念
(2) 链式反应
裂变中子在适当条件下会引起其它核裂变,
而放出更多的新裂变中子,如果此反应继续进行下去,这个过程就称为链式裂变反应。
链式裂变反应释放的核能叫做核裂变能。
目前核电站反应堆多数属热中子堆,利用热中子引起U235裂变放出的能量。
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核电站基本原理
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有关的基本概念
裂变放出的中子是快中子(E≥1Mev)。
快中子必须经过慢化,与周围介质的原子核多次碰撞,使中子能量减小,才能成为热中子
(E=)。
普通水、重水和石墨均可作为热中子反应堆中的慢化剂。
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核电站基本原理
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有关基本概念
(3) 反应堆临界
如果反应堆内,单位时间裂变产生的中
子数等于因吸收和泄漏损失的中子数,则反
应堆内链式反应能持续进行下去,处于这种
工作状态反应堆称为反应堆临界。
反应堆临界条件可用增殖系数表示。






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核电站基本原理
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有关基本概念
核反应堆是可控的自持链式反应装置,
***是瞬时爆炸不可控的链式反应装置。
两者最根本区别是***的装料是高浓
铀或钚,而核反应堆采用低浓铀。
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核电站基本原理
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有关的基本概念
(4) 有效增殖系数
指在有限大反应堆系统内,新一代的中子与产生它的直属上一代中子数之比,或中子的产生率与中子消失率之比。
通常用Keff表示:
Keff =1 反应堆临界;
Keff <1 反应堆次临界;
Keff >1 反应堆超临界。
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核电站基本原理
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核电站工作原理
核电站是利用核裂变反应放出的核能来发电的装置。即实现了核能-热能-电能的转换。
由一回路系统和二回路系统两大部分组成。核电站的核心是反应堆。一、二回路是完全隔离的密闭循环系统。
一回路系统(核蒸汽供应系统)主要由反应堆、蒸汽发生器、主泵、稳压器和冷却剂管道组成,也称为核岛。
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核电站基本原理
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