核电知识
核电科普知识介绍
核电科普知识介绍前言中国能源现状如何?中国未来能源需求状况如何?我国能源科技将如何应对?我国为什么要发展核电?核能发电有哪些优势?核能发电未来发展趋势是什么?核能开发利用的步骤是什么?核电站的安全措施有哪些?如何正确认识放射性?核电站会像原子弹一样爆炸吗?为帮助公众了解核电有关知识,本文分能源需求、核能及核电站原理、核电优势、核电发展情况、核安全及事故防护九个方面进行了简明扼要的介绍。
世界能源需求在2020年将达到110-352亿吨标准煤,如此巨大的能源需求是任何一种新能源在短期内都无法满足的,核电与水电、火电一起构成世界电力的三大支柱。
2.什么是核能?世界上一切物质都是由原子构成的,原子又是由原子核和它周围的电子构成的。
轻原子核的融合和重原子核的分裂都能放出能量,分别称为核聚变能和核裂变能,简称核能。
核能实验3.什么是核电站?工作原理是什么?核电站就是利用一座或若干座动力反应堆所产生的热能来发电或发电兼供热的动力设施。
反应堆是核电站的关键设备,链式裂变反应就在其中进行。
将原子核裂变释放的核能转换成热能,再转变为电能的系统和设施,通常称为核电站。
核电厂用的燃料是铀。
用铀制成的核燃料在“反应堆”的设备内发生裂变而产生大量热能,再用处于高压力下的水把热能带出,在蒸汽发生器内产生蒸汽,蒸汽推动汽轮机带着发电机一起旋转,电就源源不断地产生出来,并通过电网送到四面八方。
───核电站工作原理图4.核能发电有哪些优势?能源形式优点缺点核电燃料储量丰富、高密集型、经济、清洁的能源,有利于资源的合理利用;技术成熟,燃料能量密度高,1公斤铀---235裂变产生的能量相当于1170吨标准煤;燃料成本低。
核电厂造价高出火电厂30%---50%,但后续成本低。
化石燃料发电电厂造价低,技术成熟产生的二氧化硫、二氧化碳、氮氧化物、一氧化碳和颗粒物等带来环境问题;资源有限,燃料费高,约占发电成本的40%-60%.水电无污染水力发电受环境条件与季节影响风电、太阳能、无污染只能在一定条件下有限开发,很难大量地热、潮汐能使用。
2024年核电基础知识考试题库及答案(最新版)
2024年核电基础知识考试题库及答案(最新版)一、单选题1.强度是指材料在外力的作用下()的能力。
A、抵抗变形和破坏B、产生塑性变形而不被破坏C、抵抗其它更硬物体压入其表面参考答案:A2.无论哪种照射,都应遵守辐射防护三原则,包括:?原则、防护最优化原则、个人剂量限值的应用原则。
A、正当性;B、ALARA;C、确定性参考答案:A3.在核电厂的所有工况下,包括全厂失电的情况下,要求不间断地连续供电的是______。
A、第一类用户B、第二类用户C、第三类用户参考答案:A4.反应性控制的类型不包括:A、液位控制B、功率控制C、补偿控制D、紧急停堆控制参考答案:A5.反应堆功率正比于反应堆的?A、热中子最大通量B、热中子平均通量C、热中子最小通量D、快中子平均通量密度参考答案:B6.拉伸实验时,试样拉断前所能承受的最大应力称为材料的()。
A、屈服强度B、抗拉强度C、弹性极限参考答案:B7.压水堆核电厂,链式裂变反应是由维持的。
A、热中子B、快中子C、γ射线参考答案:A8._____是压力容器用以储存物料或完成化学反应所需要的主要空间,是压力容器的最主要的受压元件之一。
A、封头B、筒体C、密封装置参考答案:B9.当主保护或断路器拒动时,用来切除故障的保护为。
A、后备保护B、辅助保护C、异常运行保护参考答案:A10.技术规格书不适用于异常或事故工况,在这种工况下的安全保证是通过来实现的。
A、事故程序B、正常运行规程C、操作单参考答案:A11.g射线束强度减弱为入射强度一半时,吸收材料厚度称为半吸收厚度,或半值层,关于g射线的减弱系数,以下描述正确的是?A、水的减弱系数最大;B、石蜡是g射线理想的屏蔽材料;C、铅对g射线的减弱系数大于水和石蜡参考答案:C12.核反应堆的反应性ρ=0,则表示该反应堆?A、临界B、超临界C、次临界D、无法判断参考答案:A13.安全阀是一种自动阀门,它不需要借助外力而是利用介质本身的压力来排除额定数量的流体,它能够防止锅炉、压力容器或压力管道等承压装置和设备因_____而破坏。
核电知识竞赛题库及答案
核电知识竞赛题库及答案一、单选题1. 核电站的工作原理是什么?A. 利用核裂变产生的能量来加热水,产生蒸汽,驱动涡轮机发电B. 利用太阳能加热水,产生蒸汽,驱动涡轮机发电C. 利用风力驱动涡轮机发电D. 利用地热能加热水,产生蒸汽,驱动涡轮机发电答案:A2. 核裂变与核聚变的区别是什么?A. 核裂变是重核分裂成轻核,核聚变是轻核聚合成重核B. 核裂变是轻核聚合成重核,核聚变是重核分裂成轻核C. 核裂变和核聚变都是重核分裂成轻核D. 核裂变和核聚变都是轻核聚合成重核答案:A3. 核电站中使用的核燃料是什么?A. 铀B. 钚C. 氚D. 氢答案:A4. 核电站的冷却系统有什么作用?A. 降低反应堆温度,防止过热B. 为工作人员提供舒适的工作环境C. 为反应堆提供必要的冷却水D. 以上都是答案:A5. 核电站的放射性废物如何处理?A. 直接排放到环境中B. 深埋地下C. 回收再利用D. 储存在专门的设施中答案:D二、多选题6. 核电站的优点包括哪些?A. 高效B. 清洁C. 可再生D. 经济答案:ABD7. 核电站可能面临的风险包括哪些?A. 核泄漏B. 核辐射C. 核废料处理问题D. 核战争答案:ABC8. 核电站的监管措施包括哪些?A. 严格的安全标准B. 定期的安全检查C. 应急预案D. 公众参与答案:ABC三、判断题9. 核电站是唯一一种不产生温室气体的发电方式。
(错误)10. 核电站的建设成本通常高于其他类型的发电站。
(正确)四、简答题11. 请简述核电站的工作原理。
核电站的工作原理是利用核反应堆中的核裂变过程释放出的能量来加热水,产生高温高压蒸汽。
这些蒸汽随后被用来驱动涡轮机,涡轮机转动发电机,从而产生电能。
12. 核电站的安全性是如何保障的?核电站的安全性通过多个层面来保障,包括设计上的多重安全屏障、严格的操作规程、先进的监测和控制系统、以及应急预案等。
此外,核电站还需要遵守国际和国内的安全标准和法规。
核电知识手册
核电知识手册1. 什么是核电?核电是利用核能产生电力的一种方法。
它通过核反应堆中的核燃料(如铀、钚等)来产生高温和高压,从而产生蒸汽驱动涡轮机并驱动发电机发电。
2. 核电的优势有哪些?- 低碳排放:相比化石燃料发电厂,核电厂排放的二氧化碳数量更少,对气候变化的影响较小。
- 高能量密度:核能相对于化石燃料有更高的能量产出,能够在小体积内产生大量电力。
- 独立能源:核燃料的贮存量大,在一定程度上能够减少对进口能源的依赖。
- 稳定可靠:核电厂具有较高的运行稳定性和可靠性,能够提供持续和稳定的电力供应。
3. 核电的风险和挑战有哪些?- 核辐射:核电厂存在核辐射的风险,一旦发生事故或泄漏,可能对人类健康和环境造成严重影响。
- 长期废弃物管理:核电厂产生的高放射性废物需要长期储存和处理,需要解决废物管理的问题。
- 安全问题:核电厂需要具备高水平的安全措施和管理,以确保核能的安全使用。
- 不可再生:核燃料资源有限,不具备可再生特性,需要寻找替代能源。
4. 核电的发展现状和前景如何?目前全球大约有440个核反应堆,核电在一些国家和地区仍然是主要的电力来源之一。
鉴于应对气候变化和降低温室气体排放的需求,一些国家正考虑扩大核电的规模和投资。
然而,核电技术的安全性和废物管理问题仍然是公众关注的焦点,可能会对其发展带来一定的挑战。
总的来说,核电作为一种清洁能源和可靠的电力供应方式,在能源转型和减少碳排放方面扮演着重要角色,但其发展需要更严格的安全标准和废物管理措施的支持。
同时,也需要与可再生能源技术相结合,以实现可持续、多元化的能源供应。
核电基础知识
核 电 基 础 知 识第一节 核电发展概述1.核能--无穷的能源核能分为裂变能和聚变能两种。
目前人类能正在用于和平利用的只有裂变能。
可控聚变能利用技术正在实验和攻克阶段。
核裂变能的主要原料之一是铀,世界上已探明的铀储存量约490万吨,钍储量约275万吨。
如果利用的好可用2400~2800年。
聚变反应主要来源于氘—氚的核反应,氘可来自大量海水,氚可来自锂(Li+n)。
因此聚变燃料主要是氘和锂,第一个优点是,海水中氘的含量为0.03克/升,据估计地球上的海水量约为138亿亿米2,所以世界上氘的储量约45万亿吨;1升海水中所含的氘,经过核聚变可提供相当于300升汽油燃烧后所放出的能量。
地球上的锂储量虽然比氘少的多,但也有2000多亿吨,用它来制造氚,足够满足人类对聚变能的需求。
这些聚变燃料所释放的能量比全世界现有能源总量放出的能量大千万倍。
按目前世界能源消耗的水平,地球上可供原子核聚变的氘和氚,能供人类使用上千亿年。
如果人类实现了氘—氚的可控核聚变,核燃料就可谓“取之不尽,用之不竭了”,人类就将从根本上解决了能源问题,这正是目前核图1-2 费米图1-3 第一座链式反应 核能图1-1 天然铀矿科学家们孜孜以求的所以。
第二个优点是,聚变能源不仅丰富,而且安全、清洁。
聚变产生的放射性比裂变小的多。
专家们预测,核能在未来将成为人类取之不尽的持久能源。
2.世界核电发展情况概述核能是20世纪人类的一项伟大发现,并已取得了十分重要的成果。
1942年12月2日,著名科学家费米领导几十位科学家,在美国芝加哥大学成功启动了世界上第一座核反应堆,这座反应堆被命名为“芝加哥”第一号,CP-1。
从它对未来的推动和它对社会变迁的重大意义来说,可以同蒸汽机的发明相提并论。
这是一个伟大的科学成就。
首先被应用于原子武器和潜艇核动力方面。
然后,各种类型的核电站相继建成。
标志着人类从此进入了核能时代。
在这以前人类利用的能源,只涉及到物理变化和化学变化,当核能进入人们的生产和生活后,一种通过原子核变化而产生的新能源从此诞生。
核电基础知识
核电基础知识:1.什么是核能?答:核能(nuclear energy)又称原子能。
原子核中的核子重新分配时释放出来的能量。
核能可分为三类:(1)裂变能,重元素(如铀、钚等)的原子核发生分裂时释放出来的能量;(2)聚变能,由轻元素(氘和氚)原子核发生聚合反应时释放出来的能量;(3)原子核衰变时发出的放射能。
2.什么是核聚变?什么是核裂变?答:核聚变,又称核融合,是指由质量小的原子,比方说氘和氚,在一定条件下(如超高温和高压),发生原子核互相聚合作用,生成中子和氦-4,并伴随着巨大的能量释放的一种核反应形式。
如果是由较轻的原子核变化为较重的原子核,称为核聚变,如恒星持续发光发热的能量来源。
核聚变就是小质量的两个原子核合成一个比较大的原子核,核裂变就是一个大质量的原子核分裂成两个比较小的原子核,在这个变化过程中都会释放出巨大的能量,前者释放的能量更大。
如果是由重的原子核变化为轻的原子核,称为核裂变,如原子弹爆炸。
3.核电站的发电原理是什么?答:现在使用最普遍的民用核电站大都是压水反应堆核电站,它的工作原理是:用铀制成的核燃料在反应堆内进行裂变并释放出大量热能;高压下的循环冷却水把热能带出,在蒸汽发生器内生成蒸汽;高温高压的蒸汽推动汽轮机,进而推动发电机旋转。
4.核电站组成部分有哪些?答:核电站一般分为两部分:利用原子核裂变生产蒸汽的核岛(包括反应堆装置和一回路系统)和利用蒸汽发电的常规岛(包括汽轮发电机系统)。
核电站使用的燃料一般是放射性重金属:铀-235、钚。
5.什么是核反应堆?答:核反应堆是核电站的核心设备。
它的作用是维持和控制链式裂变反应,产生核能,并将核能转换成可供使用的热能。
反应堆由堆芯、冷却系统、慢化系统、反射层、控制与保护系统、屏蔽系统、辐射监测系统等组成。
核反应堆的心脏是堆芯,由核燃料组件和控制棒组件组成。
堆芯装载在一个密闭的大型钢质容器压力容器中。
压力容器能耐高温、高压和辐照,非常坚固。
核电科普小知识
核电科普小知识核电是一种利用核能源产生电能的技术。
核能是指原子核内部的能量,它是一种非常强大的能量形式。
而核电则是将核能转化为电能,在我们日常生活中扮演着越来越重要的角色。
那么,核电是如何产生的呢?核电的基本原理是贯穿整个核电站的“三高一低”:高温、高压、高辐射和低控制。
核电站的核心反应堆内,通过控制裂变反应的速度和方向,释放出大量热能。
这些热能通过核反应堆内的冷却剂(如水或气体)传递到蒸汽发生器中,使水变成高温高压的蒸汽。
蒸汽驱动涡轮机转动,进而驱动发电机转动,最终将机械能转化为电能。
核电站的核心反应堆内,使用的是铀等重元素。
当铀核受到中子的轰击时,会发生裂变,分裂成两个较小的核,同时释放出大量的热能和中子。
这些中子又会轰击周围的铀核,引发更多的裂变反应,形成裂变链式反应。
而核反应堆内的控制棒可以吸收中子,从而控制核反应堆内的裂变反应速度和方向。
核反应堆内的核燃料裂变过程中,会产生大量的热能,如果不及时冷却,反应堆会过热而失控。
因此,核电站采用了多层次的安全保护系统,包括控制棒、核反应堆冷却系统、安全壳等,来确保核电站的安全运行。
值得注意的是,核电站的运转并不会产生二氧化碳等温室气体,从而减少了对环境的污染。
但同时,核电站的运转也会产生核废料,这些废料含有高放射性物质,需要特殊的处理和储存方式。
因此,核电站的建设和运行需要高度的安全防护措施和科学管理。
总的来说,核电是一种利用核能转化为电能的技术,具有能源效率高、环境污染少等优点。
但同时也存在核废料等问题,需要科学的管理和处理。
我们需要不断探索和发展核电技术,以更好地利用和保护我们的能源资源。
核电基础知识
核电基础知识培训教材目录1 核电基础知识1.1核电站概况前言核能特征1.1.1核电站工作原理1.1.2主要参数1.1.3核电站厂房布置1.1.4核电站与常规火电厂比较1.2核岛主要设备与安装1.2.1压水型核反应堆堆芯1.2.2压力容器(结构、功能、安装)1.2.3堆内构件(结构、功能、安装)1.2.4控制棒驱动机构(结构、功能、安装)1.2.5反应堆冷却剂主循环泵(结构、功能、安装) 1.2.6主管道(结构、功能、安装)1.2.7蒸汽发生器(结构、功能、安装)1.2.8稳压器(结构、功能、安装)1.3核岛主要系统与功能1.3.1核岛主要系统组成1.3.2核岛主要系统功能1.4常规岛1.4.1常规岛主要设备1.4.2动力转换系统1.4.3核电站常规岛与火电站主机系统的比较1.5核电站的安全问题1.5.1核安全目标与原则1.5.2核安全法规与监督1.5.3安全壳—核安全设施之一1.5.4多道安全屏障1.5.5纵深防御原则1.6核设备与系统的安全分组和抗震类别1.6.1核安全分级的目的1.6.2安全分级的依据和原则1.6.3安全等级的划分1.6.4核电站设备与系统的具体分级1.6.5抗震类别1.7核电安装施工专题1.7.1核电建设关键路径分析1.7.2核岛安装工程10个机电安装包情况1.7.3岭澳核电站常规岛安装1.7.4常规岛施工采用的现场设计变更管理模式1.7.5核电施工中的一个特殊问题1.7.6核电施工中业主对现场施工的监督2 核质保基础知识2.1概述2.2质量保证大纲管理2.3 QA/QC验证2.4管理部门审查2.5安装期间的质量保证1 核电基础知识1.1核电站概况前言核能特征一九三九年发现了核裂变现象,随后实验证明了在核裂变时伴随释放大量的能量。
核裂变能就是通过核裂变,释放出来的能量。
核裂变就是一个重原子核吸收了一个中子之后分裂成为两个轻原子核的过程。
例如:U92235+ n01 βa56140+ Kr3694+ 2 n01+ 200Mev这个过程的两项产物使它具有很大的利用价值,即每一次核裂变,一方面释放出的大量能量可以加以利用,另一方面又产生2-3个新的中子。
核电知识一基本知识
四、 核安全
▪ 1、纵深防御原则
▪ 核电站为我们生产大量电力,同时,也会生产大量我们所 不希望得放射性,为了保护电站工作人员与电站周围居 民得健康,核电站始终坚持“质量第一,安全第一”得原 则、
▪ 核电站由四个反应堆组成,每个能产生1千兆瓦特 得电能(3千2百兆瓦特得热功率),核事故时四个反 应堆共提供了乌克兰10%得电力。
▪ 厂房得工程始于1970年代,1号反应堆于1977年启 用,接著2号(1978年)、3号(1981年)、4号(1983年) 亦相继启用。还有两个反应堆(5号及6号,每个能 产生10亿瓦特)在事故时仍建造中。
▪ 2005年一份国际原子能机构得报告认为直到当时有56 人丧生—47名核电站工人及9名儿童患上甲状腺癌— 并估计大约4000人最终将会因这次意外所带来得疾病 而死亡。
▪ 绿色与平组织及其她人都对研究结果作出争论。
3、三哩岛核事故
▪ 三哩岛核泄漏事故,通常简称「三哩岛事 件」,就是1979年3月28日发生在美国宾夕 法尼亚州萨斯奎哈河三哩岛核电站得一次 严重放射性物质泄漏事故。
建立周密得程序,严格得制度与必要得监督,加强 对核电站工作人员得教育与培养,使得人人关心安 全,人人注意安全,防止发生故障、 ▪ 第二道防线: ▪ 加强运行管理与监督,及时正确处理不正常情 况,排除故障、
▪ 第三道防线:
▪
必要时启动由设计提供得安全系统与保护系统,
防止设备故障与人为差错酿成事故、
▪ 第四道防线:
▪ 根据国际核事故分级表,切尔诺贝尔与三哩岛核事故得评 级分别为第7级与第5级。
核电基本知识
核电基本知识核电是一种高效、清洁的能源形式,具有巨大的发展潜力。
本文将介绍核电的基本知识,包括核能原理、核反应堆、核燃料循环、核安全与辐射防护、核电运行与维护、核废料处理与处置以及核电经济与环境影响等方面。
1.核能原理核能是由原子核中的质子、中子以及它们的结合能所释放出来的能量。
核能的主要来源是铀、钚等放射性元素的原子核裂变和氢等轻元素的原子核聚变。
在核反应过程中,质量会发生亏损,根据爱因斯坦的质能方程E=mc²,这些亏损的质量会转化为能量释放出来。
2.核反应堆核反应堆是核电站的核心部分,它可以将核能转化为热能。
核反应堆的基本结构包括燃料组件、控制棒、冷却剂和屏蔽层等。
燃料组件是核反应堆的核心,由铀等放射性元素制成。
控制棒用于控制核反应的速率和反应堆的功率。
冷却剂用于将反应堆中的热能带出。
屏蔽层用于吸收和屏蔽放射性物质。
3.核燃料循环核燃料循环是指将核燃料从天然资源中提取出来,经过加工和处理,再返回反应堆进行利用的过程。
这个过程包括铀的提取和转化、燃料组件的制造、乏燃料的处理和放射性废料的储存等环节。
在核燃料循环中,乏燃料中的放射性物质会进行处理和储存,同时可回收再利用的物质也会进行分离和提取。
4.核安全与辐射防护核安全与辐射防护是核电发展中非常重要的环节。
放射性物质对人体和环境都有一定的危害,因此必须采取有效的防护措施。
这些措施包括控制放射性物质的释放、隔离和防护放射性物质、监测环境中的放射性水平等。
同时,为了应对可能发生的核事故,还必须制定和实施应急处理措施,以保障人员和环境的安全。
5.核电运行与维护核电运行和维护是保证核电站安全稳定运行的重要环节。
在核电站运行期间,需要严格控制反应堆的功率和运行状态,同时还要对各种设备和系统进行定期的检查和维护。
当设备或系统出现故障时,需要及时进行检修和更换,以确保核电站的正常运行。
6.核废料处理与处置核废料处理和处置是核电发展中一个长期且具有挑战性的问题。
核电知识手册
核电知识手册核电是一种利用核能产生电力的技术。
核能是指核反应中释放的能量,包括核裂变和核聚变两种方式。
核电的发展受到了广泛关注,因为它具有清洁、高效和可持续的特点。
本文将为大家介绍核电的工作原理、发展历程、安全问题以及未来发展趋势等方面的知识。
一、核电的工作原理核电站通过控制核反应堆中的核裂变或核聚变过程产生热能,再通过蒸汽发电机组将热能转换为电能。
核反应堆中的燃料一般使用铀或钚等核燃料,这些核燃料在受到中子轰击后会发生裂变,产生大量热能和中子。
控制棒可以调节中子的流动,从而控制反应堆的功率。
冷却剂则用来带走反应堆产生的热量,防止核燃料过热。
二、核电的发展历程核电的发展始于20世纪40年代,当时美国曼哈顿项目的科学家首次成功制造了原子弹。
1951年,英国建成了世界上第一座商用核电站。
此后,核电的发展迅速地延伸到世界各个国家。
到20世纪70年代,核电已成为世界上主要的电力源之一。
然而,在1986年切尔诺贝利核事故和2011年福岛核事故的影响之下,对核电的安全性问题提出了更大的关注。
三、核电的安全问题核电站的安全问题是人们对核电持怀疑态度的主要原因之一。
尽管核电是相对安全的,但仍存在一定的风险。
核反应堆燃料棒的熔化、冷却剂的泄漏和辐射泄漏等都可能导致核事故。
为了确保核电站的安全,核电运营商将安全设施和应急措施作为优先考虑的内容。
此外,核电站的选址和设计也是关键的因素,以最大程度地降低事故风险。
四、核电的未来发展趋势核电在未来的发展中将面临更多的挑战和机遇。
一方面,核电将继续面对公众对安全性的质疑。
因此,提高核电站的安全性和透明度将成为发展的关键。
另一方面,核电技术的创新也将推动核电的发展。
例如,核聚变技术的研究目前已达到实验阶段,如果能够实现核聚变发电,将为人类提供更为清洁和高效的能源选择。
总结起来,核电作为一种清洁、高效和可持续的能源形式,具有巨大的发展潜力。
然而,核电的安全性问题需要得到进一步的关注和解决。
核电知识
核电-- 核电基本知识1.什么是核能世界上一切物质都是由原子构成的,原子又是由原子核和它周围的电子构成的。
轻原子核的融合和重原子核的分裂都能放出能量,分别称为核聚变能和核裂变能,简称核能。
本书内提到的核能是指核裂变能。
前面提到核电厂的燃料是铀。
铀是一种重金属元素,天然铀由三种同位素组成:铀-235 含量0.71%铀-238 含量99.28%铀-234 含量0.0058%铀-235是自然界存在的易于发生裂变的唯一核素。
当一个中子轰击铀-235原子核时,这个原子核能分裂成两个较轻的原子核,同时产生2到3个中子和射线,并放出能量。
如果新产生的中子又打中另一个铀-235原子核,能引起新的裂变。
在链式反应中,能量会源源不断地释放出来。
铀-235裂变放出多少能量呢?请记住一个数字,即1千克铀-235全部裂变放出的能量相当于2700吨标准煤燃烧放出的能量。
2.核反应堆原理反应堆是核电站的关键设计,链式裂变反应就在其中进行。
反应堆种类很多,核电站中使用最多的是压水堆。
压水堆中首先要有核燃料。
核燃料是把小指头大的烧结二氧化铀芯块,装到锆合金管中,将三百多根装有芯块的锆合金管组装在一起,成为燃料组件。
大多数组件中都有一束控制棒,控制着链式反应的强度和反应的开始与终止。
压水堆以水作为冷却剂在主泵的推动下流过燃料组件,吸收了核裂变产生的热能以后流出反应堆,进入蒸汽发生器,在那里把热量传给二次侧的水,使它们变成蒸汽送去发电,而主冷却剂本身的温度就降低了。
从蒸汽发生器出来的主冷却剂再由主泵送回反应堆去加热。
冷却剂的这一循环通道称为一回路,一回路高压由稳压器来维持和调节。
3.什么是核电站火力发电站利用煤和石油发电,水力发电站利用水力发电,而核电站是利用原子核内部蕴藏的能量产生电能的新型发电站核电站大体可分为两部分:一部分是利用核能生产蒸汽的核岛、包括反应堆装置和一回路系统;另一部分是利用蒸汽发电的常规岛,包括汽轮发电机系统。
核电科普小知识
核电科普小知识核电是一种利用核能进行发电的技术,它具有高能量密度、低碳排放、稳定可靠等特点,被广泛应用于世界各国的能源领域。
下面,我们来了解一些关于核电的科普知识。
1. 核电的原理:核电的原理是利用核裂变或核聚变反应释放的能量来产生热能,然后将热能转化为电能。
核裂变是指重核(如铀、钍等)在受到中子轰击时发生裂变,释放出大量的能量和中子。
核聚变是指轻核(如氢、氦等)在极高温度和压力下发生融合反应,释放出巨大能量。
核电厂主要采用核裂变反应产生热能。
2. 核电站的组成:核电站主要由核反应堆、蒸汽发生器、蒸汽涡轮机和发电机组成。
核反应堆是核电站的核心部分,包括核燃料、反应堆压力容器和控制装置。
核燃料一般采用浓缩铀或钚,经过核裂变反应产生大量热能。
蒸汽发生器将核反应堆中的热能转化为高温高压的蒸汽,蒸汽通过涡轮机驱动发电机发电。
3. 核电的优势:核电具有许多优势,首先是高能量密度,仅需少量核燃料就能产生大量能量,相比化石燃料更加高效。
其次,核电是清洁能源,不会产生大气污染物和温室气体,对环境友好。
此外,核电具有稳定可靠的特点,可以稳定供应大量电能,不受天气等因素的影响。
最后,核电在能源安全方面也具有重要作用,减少对能源进口的依赖,提高能源供应的稳定性。
4. 核电的安全性:核电站在设计和运行中注重安全性,采取了多重防护措施来确保核能的安全利用。
首先,核电站的设计考虑到防止辐射泄漏和核事故的发生,采用了多层次的物理屏障和安全系统。
其次,核电站设有专门的安全控制中心和监测系统,及时发现和处理潜在的安全隐患。
此外,核电站还进行定期的安全检查和维护,保持设施的良好状态。
5. 核废料的处理:核电产生的核废料是一种特殊的放射性废物,需要进行安全的处理和储存。
核废料一般分为高放射性废料和低放射性废料两类。
高放射性废料需要进行长期的安全储存,可以选择深地质处置等方式。
低放射性废料经过一定的处理后,可以选择再利用或进行安全储存。
核电基础知识点总结
核电基础知识点总结第一章:核电的概念和发展历史核电又称为核能发电,是指利用核裂变或核聚变反应来产生热能,再利用热能驱动蒸汽轮机发电的过程。
核电是一种清洁、高效、可再生的能源,已成为世界主要的电力供应方式之一。
核电的发展历史可追溯至20世纪初,当时科学家们首次提出利用核能产生电力的概念。
经过数十年的研究和试验,人类终于成功地开发出了商业化的核电技术,并建立了大量的核电站。
目前,全球共有449座核电站,总装机容量达到392GW,占全球发电总量的11%。
第二章:核电的原理和技术1. 核裂变反应核裂变是一种将重核分裂成两个或多个轻核的核反应,同时释放出大量的能量。
在核电站中,通常会使用铀-235或钚-239等裂变材料,通过中子轰击使其发生裂变反应,并产生大量的热能。
这些热能将用于加热水蒸汽,进而驱动发电机产生电能。
2. 核聚变反应核聚变是一种将轻核聚合成重核的核反应,同样也能释放出巨大的能量。
然而,目前人类尚未能够实现商业化的核聚变技术,因为要实现核聚变反应需要非常高的温度和压力条件,同时需要克服等离子体不稳定和放射性等问题。
3. 核反应堆核反应堆是核电站的核心设备,其主要功能是控制和维持核裂变反应的稳定进行。
核反应堆通常由燃料棒、反应堆容器、调节棒、冷却剂和反应堆堆芯组件等部分组成。
其中,调节棒能够调节核反应的发生速度,冷却剂则能够带走核反应中释放的热能,保持反应堆的正常工作温度。
第三章:核电站的构成和运行1. 反应堆建筑核电站的反应堆建筑是核反应堆和其附属设备的封闭空间,用于承载并保护核反应堆设备。
反应堆建筑一般由钢筋混凝土构成,具有良好的抗辐射和抗压能力。
同时,反应堆建筑内部还设有辅助设备,如冷却系统、控制系统和安全系统等。
2. 冷却系统核电站的冷却系统是用于带走核反应中释放的热能,保持反应堆和周围环境的正常工作温度的关键设备。
冷却系统主要包括主冷却系统和次级冷却系统。
其中,主冷却系统通常由蒸汽轮机、凝汽器、冷却塔和冷却水循环系统等部分组成,可将核反应中释放的热能转化为机械能,再驱动发电机产生电能。
核电基本知识
核反应堆及其组成1. 核反应堆及其组成核反应堆是一个能维持和控制核裂变链式反应,从而实现核能—热能转换的装置。
核反应堆是核电厂的心脏,核裂变链式反应在其中进行。
1942年美国芝加哥大学建成了世界上第一座自持的链式反应装置,从此开辟了核能利用的新纪元。
反应堆由堆芯、冷却系统、慢化系统、反射层、控制与保护系统、屏蔽系统、辐射监测系统等组成。
堆芯中的燃料:反应堆的燃料,不是煤、石油,而是可裂变材料。
自然界天然存在的易于裂变的材料只有U-235,它在天然铀中的含量仅有0.711%,另外两种同位素U-238和U-234各占99.238%和0.0058%,后两种均不易裂变。
另外,还有两种利用反应堆或加速器生产出来的裂变材料U-233和Pu-239。
用这些裂变材料制成金属、金属合金、氧化物、碳化物等形式作为反应堆的燃料。
燃料包壳:为了防止裂变产物逸出,一般燃料都需用包壳包起来,包壳材料有铝、锆合金和不锈钢等。
控制与保护系统中的控制棒和安全棒:为了控制链式反应的速率在一个预定的水平上,需用吸收中子的材料做成吸收棒,称之为控制棒和安全棒。
控制棒用来补偿燃料消耗和调节反应速率;安全棒用来快速停止链式反应。
吸收体材料一般是硼、碳化硼、镉、银铟镉等。
冷却系统中的冷却剂:为了将裂变的热导出来,反应堆必须有冷却剂,常用的冷却剂有轻水、重水、氦和液态金属钠等。
慢化系统中的慢化剂:由于慢速中子更易引起铀-235裂变,而中子裂变出来则是快速中子,所以有些反应堆中要放入能使中子速度减慢的材料,就叫慢化剂,一般慢化剂有水、重水、石墨等。
反射层:反射层设在活性区四周,它可以是重水、轻水、铍、石墨或其它材料。
它能把活性区内逃出的中子反射回去,减少中子的泄漏量。
屏蔽系统:反应堆周围设屏蔽层,减弱中子及γ剂量。
辐射监测系统:该系统能监测并及早发现放射性泄漏情况。
2. 反应堆的结构形式和分类反应堆的结构形式是千姿百态的,它根据燃料形式、冷却剂种类、中子能量分布形式、特殊的设计需要等因素可建造成各类型结构形式的反应堆。
《核电科普知识》课件
核废料应经过专门的处理和贮存设施,以确保环境和人类健康的安全。核电的未来发展趋势源自1可持续发展2
核电将与可再生能源和能源储存技术相
结合,推动能源系统向可持续发展的方
向转变。
3
新一代反应堆技术
针对核电安全、废物处理等问题,新一 代反应堆技术正在研发和应用。
国际合作
各国通过合作分享技术和资源,实现核 电行业的共同发展。
核电的发展历史
1
20世纪40年代
第一座实验性核反应堆诞生,标志着核电的开启。
2
20世纪50-60年代
核电站开始规模建设,核能发展进入蓬勃阶段。
3
20世纪70年代至今
核电技术不断创新,安全性与效率持续提升。
核电在全球的应用与发展现状
全球应用范围广泛
世界上许多国家都拥有核电站,并广泛应用于电力 供应。
发展现状
当前,核电正朝着更安全、更高效的方向发展,新 的反应堆技术正在不断涌现。
核电的优势与挑战
优势
核电是一种低碳能源,对环境污染较小,且燃料 储存寿命较长,能源供应稳定。
挑战
核电技术的安全性和废物处理仍然是重要问题, 核电站的建设与运营要求高度的技术和管理能力。
核电安全与环保问题
1 核电安全
核电站具备多重安全防护措施,确保核反应受控、安全稳定运行。
《核电科普知识》PPT课 件
核电是利用核反应释放的能量,通过核反应堆产生热能转换为电能的一种发 电方式。本课件将介绍核电的原理、发展历史、全球应用与发展现状等。
核电的定义与原理
1 核电的定义
核电是指利用核反应释放的能量,通过核反 应堆产生热能转换为电能的一种发电方式。
2 核反应原理
核电基础知识
核电基础知识一、引言核电是一种利用核能进行发电的技术,其基本原理是通过核反应释放出的巨大能量转化为电能。
核电作为清洁能源的一种,具有很高的效能和稳定性,在全球范围内得到广泛应用。
本文将从核反应的原理、核电站的构造和运行、核电安全等方面,介绍核电的基础知识。
二、核反应的原理核反应是指原子核发生转变的过程,核电中常用的反应有核裂变和核聚变两种。
核裂变是指重核裂变成轻核时释放出能量,核聚变是指轻核聚变成重核时释放出能量。
核反应的关键是控制裂变或聚变过程,使其能够稳定进行,并释放出足够的能量。
核电站主要利用核裂变反应,其中最常用的燃料是铀-235和钚-239。
三、核电站的构造和运行核电站一般由核反应堆、蒸汽发生器、涡轮发电机组和冷却系统等组成。
核反应堆是核电站的核心部分,其中包含燃料棒、控制棒和冷却剂。
燃料棒是装有核燃料的管道,控制棒用于调节核反应的速度和强度,冷却剂则用于带走核反应中释放出的热量。
核反应堆中的热能通过蒸汽发生器转化为机械能,最终驱动涡轮发电机组产生电能。
核电站的运行过程需要严格控制核反应的速度和温度,以确保安全和高效发电。
四、核电安全核电安全是核电站运行的重要保障,其包括核材料安全、辐射安全和事故应急等方面。
核材料安全主要是指核燃料的储存、运输和处理过程中的安全问题,包括防止核材料被盗窃和滥用的措施。
辐射安全是指核电站产生的辐射对人员和环境的影响,需要进行辐射防护和监测。
事故应急是指在核事故发生时,能够迅速采取措施,保护人员和环境的安全。
为了保证核电站的安全运行,各国都制定了严格的核安全法规和标准。
五、核电的优势和挑战核电作为一种清洁能源,具有很多优势,如能源密度高、碳排放少、稳定性强等。
核电可以减少对化石燃料的依赖,降低能源成本,同时减少对环境的污染。
然而,核电也面临一些挑战,如核废料处理、核材料非扩散、核事故风险等。
核废料处理是核电站运行中产生的一个重要问题,需要安全储存和处理核废料,以防止对环境和人体健康造成危害。
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核电站基本知识一、世界核电发展概况(1983~1993年)1.1983~1993年10年内翻了一番1983年投入运营的电站有293家(美79家,其它分布在别的24年国家。
总的装机容量181301MW)1984年投入运营的核电站429个机组,当时还有69年机组在建造中估计到1998年将有498个机组投运。
1993年总装机容量为336998MW、336998÷181301=1.86磅2.中国在1993年有3个核电机组投运,总装机容量为2148MW,相当于世界总装机容量的2148×100÷336998=0.64%。
可见中国在核电发展方面是一个后进的国家,现在正在追赶过程中。
二、核发电的优点(与火力发电相比)1.投运后对环境污染力。
无烟囱排出的烟气;无煤燃烧后的友份排入。
正常运行时核污染不存在。
2.燃料成本占发电成本的比例小,经济便宜。
核电燃料费用占发电成本的2~3成。
3.电价便宜,核电每度电的成本比火电一度电的成本低15%至50%,这都是由于核燃料的牧场生所决定的。
1kg铀或钚分裂放出热量=270kg优质煤的发热量。
1kg铀爆炸的威力=18000t TNT0.1Mpa气体爆炸=8kgTNT三、核发电的原理1.U235通过中子轰击产生裂变放出大量热。
利用此热把一回路冷却剂(高纯度水D2O)加热成高温高压(10 Mpa以上270℃)。
再利用该载热介质经过蒸发器将二回路给水(无离子水)加热成蒸汽,该蒸汽通过二回路蒸汽管路进入汽轮机,推动汽轮机叶片带动它的轮子转动,这一机械转动通过联轴节机械转动或传递给发电机组从而产生电能。
原子能热能机械能电能2.经过汽轮机作功的蒸汽称为乏汽,它再进入复水器并被冷却成为冷凝液(循环水),该水由给水泵再打回到蒸汽发生器,又被一回路载热介质加热成蒸汽去汽轮机再重复上述过程这一个循环路径称为二回路。
3.三回路:为了冷却复水器内的乏蒸汽,在它上面装有冷却水管用以吸收乏汽热量,使乏汽变为冷凝水。
冷却水管把自己吸收到的热量通过冷却水塔或者通片海域河流散入大气或河流水中。
若通过冷却水塔则水重复使用。
4.核乏燃料的处理:存放在乏燃料池中一起运走作处理。
一个主要贮存池可放约10年的换料加一个堆的燃料组件。
四、核电站的主要生产设施1.主要生产设施有:A. 常规岛:汽轮发电机组B. “核岛”:核反应堆,蒸汽发生器统称原子锅炉C. 公用设施D. 厂内输变电2.核岛包括的工艺系统主要有10多个:核蒸汽供应、工艺运输、核辅助系统、废液系统、通风系统、核控制及测量、热力测量、供电与控制、通讯、安全、消防等详分有200个系统。
3.压水堆a.用高纯度水作为柔化剂与载热体。
水在常压下t=100℃则会沸腾汽化,为了提高热效率必须把水加热到很高t。
同时又不在堆内汽化,这就要求水保持很高的压力,故称压力水堆。
高压水在一回路作为载热体。
b.反应堆压力容器(压力壳):核电站的原动力,将从这里发出巨大能量,以300MW压水堆压力容器是一个用δ=175mm的特种钢制成的圆柱形高压容器。
W=230t h=11M可承受t=350℃,p=15.5Mpa及大剂量中子和γ射性的辐照,该容器中将安装核燃料组件和控制棒组成的堆芯。
c.特点:在世界上技术发展成熟;堆型建造最多;燃料为低浓度1235(2!4%);[生产堆浓度90%以上]高纯度水起着柔化中子和载运能量的双重作用。
4.重水堆(CANDU6)a.用重水(D2O)作为柔化剂和载热体。
把天然U作为燃料芯块装入圆柱形包壳管中并组成燃料棒束。
再把这些棒束插入由重水作为冷却剂流过的压力管中,核裂变放热反应就在压力管中进行。
b. 排管容器[Calandria Vault]长×宽×高=11×8.53×8.96(M )即反应堆压力容器内装380根压力管并充满重水作柔化剂。
W=450t (耒装芯为270t )堆集箱水t 入=279℃ p入=12.9Mpa t 出=376℃ p 出=10.7 Mpac. 特点:建设周期短;无燃U 作燃料;不停堆检查换料。
五、 原苏联契尔诺贝利用核电站重大核泄漏事故的严重后果1. 1986年4月26日该核电站发生重大核泄漏,当时参加抢险的人员有20万之多。
周围30平方公里的居民被迫疏散,殃及乌克兰、白俄及俄罗斯的两个洲遭严重污染。
2. 2000年4月26日为遭难14周年目前状况a. 当年参与抢险的已有3万人先后死亡,有58%由于社会原因,38%人自杀。
b. 有17万4千人活着其中5万人为2级残废(心血管、精神压力、心态障碍)无法工作。
c. 据说由于调节阀出故障引起。
核电站仪表安装1.自动化检测仪表控制技术的基本形式如图1(反馈式)1)检测仪表将生产过程的参数(t、p、dp、q、h、ph、n等)检测出来通过变送器或转换器变成规定的信号传递到调节器,调节器将此信号民与给定信号值进行比较。
2)当比较结果存在偏差时则通过调节阀改变生产过程的状态使偏差减少至零,达到稳定工艺参数的目的。
3)调节器经常使用的作用有P、I、D功能。
4)ex:BS163221柔化剂净化系统用一个反馈控制回路调节净化回路入口处净化系统热交换器循环冷却水的流量,使净化系统温度保持恒定。
5)前馈调节由于生产过程的工艺条件越来越严如高t、高p、高速、易燃易爆、强腐蚀(强放射性)剧毒,大滞后…。
用反馈式调节器不一定能达目的,终会出现了前馈调节器及电子计算机控制等新型功能更加复杂的高级控制系统。
1.自动化检测仪表控制系统的功能1)利用仪表测量并监视工艺参数,对其进行显示记录、报警、分析。
2)变送、转换并远距离传递测量结果及控制信号。
3)将测量结果与设定值作以比较,按偏差进行控制。
4)安全联锁保护及紧急状态停车。
5)按照对象的数学模型进行控制。
6)用电子计算机进行控制和管理(NoteNol)2.仪表在工程中的费用1)大型工厂仪表自动的工程费用占总费用(工地征收税除外)6~8%。
小型工厂占7~10%但不超过15%。
2)自仪工程费用包括:一般仪表本身费用占60~70%;施工材料费用占20~30%;工资费用占10~15%;其它占2~5%。
后三项为仪控施工费用占仪表总费用30~40%,其仪表施工费用占总工程费用的1.8~3.2%。
仪表调试费用不在上列之内,应当另计。
3.核电站(核岛)的安装特点1)机械与管道方面a.设备与系统的高度密集性b.管材由终工艺的高高压,要求热强度性能钢c.管材与容器的大壁厚度d.材料耐辐照性e.大构件超百吨(稳压器110t,蒸发器上部136t,下部292t)f.设备与管道支撑要考虑7级裂度地震及热膨胀影响g.一回路防污染要求保持高度清洁h.控制系统高度灵活可靠。
2)仪表方面a.种类多、数量多:压水堆中单体仪表近100种6769台(未含常规岛),系统回路Nx=3478个,通风系统878个b.选型新颖不断更新,一般到智能,煊点到巡检,指针式至数字式c.功能要求多:检测、报警、控制、联锁、运算、记录、分析、巡检与计算机联网d.要核级化的仪表管道与仪表,对施工、烛接、安装高度提出高要求e.施工中仪表专业附属性很强,几乎要与所有的专业发生施工关系,特别是要受到管道施工的制约:●机械设备:有工程设计的仪表还有随机带的仪表。
如压水堆中机带仪表有20~30种370~400台件。
●工艺管道:是仪表的取源基地也是对工艺参数进行控制与调节的基地关系级为密切,为测T、P、F取源点星罗棋布于管道上,调节阀都与工艺管道相串。
●电气专业:同(控制盘),共(控制)室,一条路(电缆桥架共用),控制方面有联锁,供电处处离有了。
●通风专业:有方兴未艾控制与集中微机控制。
f.施工安装的复杂性、点多、线长面广。
要在不同的层次与平面点上安装仪表1期仪表在管道上测点700多,阀门1975个仪表200台件,调节阀70多台,盘柜台178套。
有主、付,就地控制室。
从-14÷+18mg.施工的专业性很强,设有专业施工队伍:仪表安装、仪表配管配线、单体调、联庙无一定专业知识不行。
h.仪表施工进度计划,往往前拖后紧,一般专业施工多数不能与计划同步,但试车日期却誓志不移,要求仪表要保证试车只有日夜奋战,但前期却欲于不能出事。
3)自动化仪表的施工内容:a. 仪表盘的控制室:此乃生产过程的神经中枢所在地内仪表盘,继电器盘,控制设备、控制Notel. 计算机的自动控制系统(此为2.6注解)a.工业生产过程十分复杂。
为使生产过程按最优方案进行,必须经常进行及时精确的控制,显然靠人工不行只有靠计算机。
从十九世纪60年代中期它才应用于过程控制。
b.在计算机过程控制系统中计算机直接与其它机器,设备、仪表相连接,实时采集控制对象工程过程中发生的有关参数(t、P、Q、分析、电压、光通量)这些参数以数字形式送入计算机,并被它进行整理,同预先计算好的生产过程的各种数据作比较,若生产过程发生了偏离,它就向调节装臵发出信号,去调节被控制的有关机构(电压、阀门、开关…)。
使工作过程平稳进行,此即控制过程。
c.控制方式系统:●闭环控制:计算机自动接受测量结果计算出控制方案并直接指挥控制部件的动作控制生产过程。
●开环控制:即半自动化系统,计算机不接受来自受控过程输出的反馈,而仅仅按操作者的要求,计算出控制方案或不直接控制受控过程而仅将其结果供操作人员参考由他决定控制方案并执行控制作用。
第一章核电站仪表调试一、核电站计分表投入使用前所经历的几个重要阶段:1.单体调试2.安装接线3.回路校线4.系统调试(看P2施工程序图)二、单体调试:1.应当在仪表安装前进行,首先是自动化仪表元件在外观上的完好性,附件是否齐全,零件表面无损坏,铭牌、型号、规格、材质是否能符合设计要求,合格证上的标识应与仪表一致;2.更主要的是校核仪表的技术性能在经过各种运输、贮存后是否仍然满足要求,对仪表而言:基本误差、变差、灵敏度、线性等对调节器还应检查:手动操作、闭环跟踪、控制点偏差(气)、P、I、D刻度误差,附加机构动作误差;3.对核级仪表要作认真检查其核级别:QA1.2.3质保级NS1.2.3,核安全1.2.3级,NIE电仪非核级,IE电仪核级;4.对仪表随机带来的标定曲线,浮子重量,探测器的长度,材质合格证书要妥善保管;5. 预先备好调试记录,及时填写记录;6. 单体调试合格的标志:6.1 实测的基本误差≤仪表出厂技术要求中基本误差:如:0-1Mpa 0.5级(±0.5%)的压力变送器核验点:0、0.2、0.4、0.6、0.8、1.0标准值:上:0 0.204 0.403 0.602 0.805 1.001下:0 0.201 0.405 0.603 0.804 1.001实测基本误差%= ×100%=-0.5% 倘0.8点标准值为0.806,则实测基本误差为-0.6% 该仪表不合格。