反应堆,核电站 高中物理课件教学提纲
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控制棒 稳压器
反应堆
燃料组件
压力容器 冷却剂泵
安全壳
发电机 汽轮机 冷凝器
典型核电站回路及主要设备
能量转化
核能 动力装置
发电机
电能
蒸汽的动能（热能） 汽轮机
机械能
反应堆——核电与火电的主要差别
核燃料
替代
煤
燃料组件
压水堆燃料组件
重水堆燃料组件
控制棒
秦山核电二期控制棒
蒸汽发生器
汽轮机
发电机
2. 核电站：
• 组成： 核岛、常规岛、配套设施
2. 核电站：
• 优点？ 《练习册》P34 #8
核能－－ “无穷”的能
核裂变能
源
铀、钍矿石
如全部利用， 能供使用
2400～2800
年
海洋
核聚变能
40亿万吨 2千多亿吨
氘（来自海水）、锂
如实现可控核聚变，
能供使用上千亿
年
英国 印度 德国 日本 俄罗斯 中国 美国
费米
1．反应堆：
用人工方法控制核裂变链式反应并获得核能的装置 。
反应堆的组成：
燃料棒（铀棒）、减速剂（石墨、重水、普 通水：将快中子变为慢中子） 、控制棒（镉 棒：吸收中子能力强）、冷却系统、防护层 （很厚的水泥：防止射线危害人体）。
反应堆的组成
燃料组件 燃料棒
燃料组件
控制棒
冷却剂（慢化剂）人口
0
“污染大国” 我国大气污染
属煤烟型污染。 排入大气中90
％的SO2、70 ％的烟尘、85 ％的CO2来自
于燃煤
1000 2000 3000 4000 5000 6000 CO2排放量（百万吨）
2. 核电站：
优点：①污染小；②可采储量大；③比较经济
经济、安全、干净
缺点：①一旦核泄露会造成严重核污染；
– 大量的中子被可裂变材临料界以体外积
的材料吸收掉后，链式反应就 不能延续
插入控制棒 • 反应性控制（功率调节）
– 反应性控制是指控制反应堆偏 离临界的程度。
移动控制棒
控制棒 燃料组件
反应堆
2. 核电站：
利用反应堆中的核燃料裂变放出的核能转变为 电能的发电厂。
核电站动力回路
主蒸汽管道 蒸汽发生器
海底蛟龙――核潜艇
✓隐蔽性、机动性好 ✓水 下 长 期 潜 航 、 自 持力、续航力和航速 高
宇航、卫星中的核电源
核电池
核电池是利用放射性同位素的射 线被物质吸收产生热能，并通过热 －电转换设备获得电力。
空间核电站
空 间 热 离 子 核 反 应 堆
火箭核推进发动机
核能供热
低温核供热站
核能海水淡化
核污染是指由于各种原因产生核泄漏甚至
核爆炸而引起的放射性污染。其危害范围 大，对周围生物破坏极为严重，持续时期 长，事后处理危险复杂。如1986年4月，前 苏联切尔诺贝利核电站发生核泄漏事故， 13万人被疏散，经济损失达150亿美元。
2. 核电站：
优点：①污染小；②可采储量大；③比较经济
经济、安全、干净
将建的三门核电站厂址
中国第一个输出的核电站巴基斯坦恰希玛核电站
一台30万千瓦 机组的压水堆
核电站
反应堆在其他方面的应用： 1. 利用核能 2. 利用中子 3. 生产钚239
核动力舰船威的力源无动穷力的—原—子推进器
裂变核能
✓续航力长 ✓无须空气助燃
✓游舰弋船地推球进力
✓不换燃料
压水堆型舰船核动力推进装置
缺点：①一旦核泄露会造成严重核污染； ②核废料处理困难
世界核电厂分布图
各国核电发电比例
韩国 日本 美国 德国
法国
我国计划到2020年核电将达到4%的电力比例 中国
我国的 核电站：
秦山、大亚湾、岭澳（在建）、 田湾（在建）
秦山核电站
我国自行设计、建造 的第一座核电站，位
于浙江海盐县
一台30万千瓦 机组的压水堆
核电站
广东大亚湾核电站ຫໍສະໝຸດ Baidu
法国引进的两 台90万千瓦机 组的压水堆核
电站
我国第一座 中外合资核 电站，位于 广东深圳市
秦山核电站二期工程
我国自行设计 的两台60万千 瓦机组压水堆
核电站
秦山核电站三期工程
我国第一座重水 反应堆核电站
加拿大引进的 两台70万千瓦 机组的重水堆
核电站
国内其他核电站
江苏田湾核电站
第十二章：物质的微观结构
E．反应堆 核电站
“反应堆”- “Pile” -- Reactor
第一个反应堆 “Pile”
世界上第一座链式 核裂变装置是费米在美 国芝加哥大学的足球场 上建造的，慢化材料采 用了石墨，核裂变材料 被放在其中，由于石墨 被堆成一个堆，故称为 “反应堆”。
实际上应称为“原 子锅炉”，或“原子炉 ”
海水淡化反应堆装置原理图
利用核能冶炼钢铁
燃燃料料芯芯块块
控制棒 燃料组件 返回
❖ 安置核材料的物 体—燃料棒；
❖ 冷却燃料棒和带 走能量的载体— 冷却剂；
❖ 使中子慢化的物
控制棒❖ 组体控件—制慢中化子剂数；量，
即控制功率的物 体—控制棒。
反应堆是如何被控制的
• 核燃料的点火
– 中子发生器首先启动，发出自 由中子，引发链式反应。
• 反应堆的停止
俄罗斯引进的 两台100万千 瓦机组的压水
堆核电站
广东岭澳核电站
法国技术的两 台90万千瓦机 组的压水堆核
电站
近期将建的核电站
我国将于2010－2020年，在山东 省海阳、广东省岭澳、浙江省三 门、福建、江西和安徽等省的计 划建造百万千瓦级核电站。国家 计划到2020年核电装机容量将要 达到3200万千瓦（相当于20多个 百万级核电机组）。
反应堆
燃料组件
压力容器 冷却剂泵
安全壳
发电机 汽轮机 冷凝器
典型核电站回路及主要设备
能量转化
核能 动力装置
发电机
电能
蒸汽的动能（热能） 汽轮机
机械能
反应堆——核电与火电的主要差别
核燃料
替代
煤
燃料组件
压水堆燃料组件
重水堆燃料组件
控制棒
秦山核电二期控制棒
蒸汽发生器
汽轮机
发电机
2. 核电站：
• 组成： 核岛、常规岛、配套设施
2. 核电站：
• 优点？ 《练习册》P34 #8
核能－－ “无穷”的能
核裂变能
源
铀、钍矿石
如全部利用， 能供使用
2400～2800
年
海洋
核聚变能
40亿万吨 2千多亿吨
氘（来自海水）、锂
如实现可控核聚变，
能供使用上千亿
年
英国 印度 德国 日本 俄罗斯 中国 美国
费米
1．反应堆：
用人工方法控制核裂变链式反应并获得核能的装置 。
反应堆的组成：
燃料棒（铀棒）、减速剂（石墨、重水、普 通水：将快中子变为慢中子） 、控制棒（镉 棒：吸收中子能力强）、冷却系统、防护层 （很厚的水泥：防止射线危害人体）。
反应堆的组成
燃料组件 燃料棒
燃料组件
控制棒
冷却剂（慢化剂）人口
0
“污染大国” 我国大气污染
属煤烟型污染。 排入大气中90
％的SO2、70 ％的烟尘、85 ％的CO2来自
于燃煤
1000 2000 3000 4000 5000 6000 CO2排放量（百万吨）
2. 核电站：
优点：①污染小；②可采储量大；③比较经济
经济、安全、干净
缺点：①一旦核泄露会造成严重核污染；
– 大量的中子被可裂变材临料界以体外积
的材料吸收掉后，链式反应就 不能延续
插入控制棒 • 反应性控制（功率调节）
– 反应性控制是指控制反应堆偏 离临界的程度。
移动控制棒
控制棒 燃料组件
反应堆
2. 核电站：
利用反应堆中的核燃料裂变放出的核能转变为 电能的发电厂。
核电站动力回路
主蒸汽管道 蒸汽发生器
海底蛟龙――核潜艇
✓隐蔽性、机动性好 ✓水 下 长 期 潜 航 、 自 持力、续航力和航速 高
宇航、卫星中的核电源
核电池
核电池是利用放射性同位素的射 线被物质吸收产生热能，并通过热 －电转换设备获得电力。
空间核电站
空 间 热 离 子 核 反 应 堆
火箭核推进发动机
核能供热
低温核供热站
核能海水淡化
核污染是指由于各种原因产生核泄漏甚至
核爆炸而引起的放射性污染。其危害范围 大，对周围生物破坏极为严重，持续时期 长，事后处理危险复杂。如1986年4月，前 苏联切尔诺贝利核电站发生核泄漏事故， 13万人被疏散，经济损失达150亿美元。
2. 核电站：
优点：①污染小；②可采储量大；③比较经济
经济、安全、干净
将建的三门核电站厂址
中国第一个输出的核电站巴基斯坦恰希玛核电站
一台30万千瓦 机组的压水堆
核电站
反应堆在其他方面的应用： 1. 利用核能 2. 利用中子 3. 生产钚239
核动力舰船威的力源无动穷力的—原—子推进器
裂变核能
✓续航力长 ✓无须空气助燃
✓游舰弋船地推球进力
✓不换燃料
压水堆型舰船核动力推进装置
缺点：①一旦核泄露会造成严重核污染； ②核废料处理困难
世界核电厂分布图
各国核电发电比例
韩国 日本 美国 德国
法国
我国计划到2020年核电将达到4%的电力比例 中国
我国的 核电站：
秦山、大亚湾、岭澳（在建）、 田湾（在建）
秦山核电站
我国自行设计、建造 的第一座核电站，位
于浙江海盐县
一台30万千瓦 机组的压水堆
核电站
广东大亚湾核电站ຫໍສະໝຸດ Baidu
法国引进的两 台90万千瓦机 组的压水堆核
电站
我国第一座 中外合资核 电站，位于 广东深圳市
秦山核电站二期工程
我国自行设计 的两台60万千 瓦机组压水堆
核电站
秦山核电站三期工程
我国第一座重水 反应堆核电站
加拿大引进的 两台70万千瓦 机组的重水堆
核电站
国内其他核电站
江苏田湾核电站
第十二章：物质的微观结构
E．反应堆 核电站
“反应堆”- “Pile” -- Reactor
第一个反应堆 “Pile”
世界上第一座链式 核裂变装置是费米在美 国芝加哥大学的足球场 上建造的，慢化材料采 用了石墨，核裂变材料 被放在其中，由于石墨 被堆成一个堆，故称为 “反应堆”。
实际上应称为“原 子锅炉”，或“原子炉 ”
海水淡化反应堆装置原理图
利用核能冶炼钢铁
燃燃料料芯芯块块
控制棒 燃料组件 返回
❖ 安置核材料的物 体—燃料棒；
❖ 冷却燃料棒和带 走能量的载体— 冷却剂；
❖ 使中子慢化的物
控制棒❖ 组体控件—制慢中化子剂数；量，
即控制功率的物 体—控制棒。
反应堆是如何被控制的
• 核燃料的点火
– 中子发生器首先启动，发出自 由中子，引发链式反应。
• 反应堆的停止
俄罗斯引进的 两台100万千 瓦机组的压水
堆核电站
广东岭澳核电站
法国技术的两 台90万千瓦机 组的压水堆核
电站
近期将建的核电站
我国将于2010－2020年，在山东 省海阳、广东省岭澳、浙江省三 门、福建、江西和安徽等省的计 划建造百万千瓦级核电站。国家 计划到2020年核电装机容量将要 达到3200万千瓦（相当于20多个 百万级核电机组）。