Nuklearne elektrane-

7/25/2019 Nuklearne elektrane-

1/12

Nuklearne elektrane


2/12

1.Uvod

Nuklearna energija zasigurno igra vitalnu ulogu u osiguravanju

razliitosti izvora elektrine energije. Izvjesno je, ta uloga dobivat e

na znaaju sve vie uzimajui u obzir injenicu da se rezerve fosilnihgoriva, naroito nafte i prirodnog plina,ubrzano iscrpljuju,a time

postaje neizvjesna i stabilnost njihove cijene i raspoloivost dostatnih

koliina na svjetskom tritu. anas je u svijetu u pogonu !!"

komercijalnih nuklearnih energetskih reaktora, raspore#enih u $%

dravi, s ukupnom instaliranom snagom veom od $&! """

'()megavata* i do sadanjim pogonskim iskustvom od preko %%. """

reaktor+godina. Iz ovih nuklearnih elektrana osigurava se %&

proizvedene elektrine energije, te - primarne energije u svijetu.

Nuklearna energija jest energija budunosti jer je jedna od najsnanojih

izvora energije dananjice+energija dijeljenja jezgri to nam govori i

podatak da je to najmla#a koritena energija jer se koristi tek nepune

$ godine u svijetu. Ideja stvaranja prve nuklearne elektrane potjee iz

/iziko+energetskog instituta u 0bninsku u 1usiji, a ostvarena je u istom

gradu kada je akademik instituta Kuratov pustio u pogon prvu

nuklearnu elektranu u svijetu %2!. godine to je otvorilo ovjeanstvu

put ka svjetskom koritenju novog revolucionarnog izvora energije.

3.1adioaktivnostRadioaktivnost ili radioaktivno zraenjeje pojava kod pretvorbeatoma da iz njegove jezgre zrai estice ili elektromagnetsko zraenje.4tomske jezgre nisu sve u stanju najnie energije, ali prirodna osnovajest da one tee, kao i svaki prirodni sustav stanju nie energije. 5ritome se takve jezgre raspadaju i osloba#aju viak energije emitiranjemestica ili fotona koji su kvant elektromagnetskog zraenja. 6od


3/12

pretvorbi atoma promatramo protone i neutrone u atomskoj jezgri ielektrone koji krue u omotau kao jednu cjelinu.5oto je raspad jezgara nestabilnih atoma poprilino sluajna pojava,teko ju je promatrati i predvidjeti kad e se dogoditi. Isto tako na

njihov raspad ne moe se utjecati nikakvim vanjskim utjecajem topoveava problem. No, me#utim statistiki podaci pokazuju tonoodre#enu brzinu i broj jezgara koje e se raspasti karakteristino zasvaki radioaktivni element. 7a brzina se odre#uje vremenompoluraspada7 koje oznaava vrijeme potrebno da se raspadne polovicajezgara koje su postojale u trenutku poetka promatranja ime se tajproblem suava.

$.jelovanje radioaktivnog zraenja na ovjeka.

Ionizacijom ili pretvorbom atoma u ivoj stanici zraenje koje onproizvodi tetno djeluje na samu stanicu, pa nadalje na tkivo, organ icijeli organizam. 8raenje moe u stanici prouzrokovati razneporemeaje poput promjene funkcije stanice, promjene u diobi stanice,promjene gena, pa ak i samu smrt stanice. 9 veini sluajeva zraenjeima tetno djelovanje na tkivo, te samim tim i na organ i organizam,dok je prava rijetkost da je to djelovanje korisno uz upravljano inadzirano ozraivanje organizma. Ispitivanjima znanstvenika uoeno jeda su na zraenje osjetljivija ona tkiva u kojima se odvija bra pretvorba

stanica. 'e#u najosjetljivijima spadaju: kotana modina, limfno tkivo ispolne lijezde, dok su neto manje osjetljiviji koa, kosti i crijeva.


4/12

!.1adioakrtivnost u nuklearnim elektranama

1azlikujemo dva izvora radioaktivnog zraenja u nuklearnoj elektrani, ato su: primarni produkti raspadanja nuklearnog goriva i jezgre koje suaktivirane apsorpcijom neutrona u rashladnom mediju. 0nipredstavljaju problem pri pogonu nuklearne elektrane, te se onamehaniki konstrukcijom brani od tetnih utjecaja radioaktivnosti.5rimarni produkti raspadanja nuklearnog goriva i produkti njegovog

naknadnog raspadanja najvie ostaju u gorivim elementima, dok samomali dio dolazi )plinovi*u rashladno sredstvo. 9 ure#ajima za proiavanje rashladnogsredstva izluuju se radioaktivni izotopi iz rashladnog sredstva, te dionjih zbog malih propusta u konstrukciji izlazi u okolinu. 5osljedicaproiavanja rashladnog medija jesu plinoviti i tekui otpaci koji seisputaju u okoli.

5odjela aktivnosti zraenja u elektrani nije svugdje jednaka, parazlikujemo etiri razliite zone:

- gorivi elementi s kouljicama kao barijerom

- primarni krug rashladnog sredstva s reaktorskom posudom i

cjevovodima kao barijerama aktivnosti

- prostor postrojenja s biolokim titom kao barijerom

- pogonske prostorije s reaktorskom zgradom kao barijerom


5/12

ema nuklearne elektrane.

.Nuklearne elektrane)openito*;orivni elementi reaktora, u kojima se odvija proces uida )po drugom zakonu termodinamike stepen djelovanjaje vei to je via temperatura toplijeg spremnika*. 9 interesa je tovie pribli?iti prosjenu i maksimalnu temperaturu rashladnog >uida,odnosno to vie smanjiti porast temperature rashladnog >uida ureaktoru.=igurnost nuklearnog postrojenja i okoline je ograniavajui faktor zaiznos temperature nuklearnog goriva i rashladnog sredstva, imeposredno ograniava i stepen djelovanja N@ )stepen djelovanja N@ je


6/12

uvijek manji od stepena djelovanja 7@ jednake snage*.

Osnovni materijali po kojima se nuklearni reaktori razlikuju su:

Nuklearno gorivo:

- prirodni ili obogaeni uran (umjesto obogaenog urana moe se djelomino koristiti iplutonij)

- metalni uran

-oksid urana.

Moderator:

obina voda

-teka voda

-grafit

Rashladni fluid:


7/12

obina voda

-teka voda

-CO2

-elij

-tekui metal

6.Tipovi nuklearnih elektranaTipovi nuklearnih elektrana, tj. reaktorski tipovi:

1.Reaktor hlaen i moderiran obinom vodom

Ovaj reaktor se i!vodi u dvije varijante"

a* oda u reaktoru ima pritisak ve!i od pritiska zasi!enja.7akav reaktor je poznat kao pritiskovodni reaktor: 9 zapadnimzemljama oznaava se skraenicom "#R )"ressurized #aterRea$tor, a u bivem =ovjetskom =avezu skraenicom %R &vodo&vodnoj ener'etieskij reaktor*. 0vog tipa je reaktor u(% Kr)ko. *orivo reaktora: oksid obogaenog urana.

ema ove vrste reaktora prikazana je na slici 1.3


8/12

Sl. 1.3- ematski prikaz PWR reaktora

b* oda u reaktoru kipi +kipu!i reaktor7o je reaktor tipa -#R)-oilin' #ater Rea$tor*.*orivo reaktora: oksid obogaenogurana.


9/12

1.4-ematski prikaz BWR reaktora.

.Reaktor hlaen / moderiran te)kom vodom

7akozvani tekovodni reaktor ili 0#R )0eav #ater Rea$tor*. Izvodise samo tip koji ima pritisak vei od pritiska zasienja, tj. kaopritiskovodni reaktor. *orivo reaktora: oksid prirodnog iliobogaenog urana.

1.5 ematski prikaz !WR reaktora.

3.Reaktor moderiran grafitom i hlaen ugljen-dioksidom

#o su plinom la$eni reaktori koji se i!vode u dvije ver!ije"

a* *2R +*as 2ooled Rea$tor 5rva generacija ovih reaktorapoznata pod nazivom ma'no3 dobila je ime po leguri magnezijakoji se upotrebljava kao materijal za obloge gorivnih ipki. *orivoreaktora: metalni prirodni uran.


10/12

1." ematski prikaz #$R reaktora.

b* 4*R +4dvan$ed *as Rea$tor ruga generacija 'ra5tnih reaktora koja seod prve razlikuje u izvedbi i materijalu gorivnih ipki. 0bloge gorivnih ipki suizra#ene od nehr#ajueg elika. *orivo reaktora: oksid obogaenog urana.

1.% &' W(l)a na s jeveru Walesa* +,* ima mano reaktor* i jedna jeod najstariji/ &' u svijetu koje jo uvijek rade

.Reaktor moderiran 'ra5tom i hlaen kipu!om

vodom


11/12

0vaj tip reaktora se gradi samo u bivem ===1+u i njegova skraenicaje R-7K )reaktor bolj)oi monosti kipja)ij*. Nuklearna elektrana uAernobilu je bila ovog tipa. *orivo reaktora: oksid obogaenog urana

8.Reaktor moderiran 'ra5tom / 'laen helijem

Bisoko temperaturni reaktor ili 0T*R )0i'h Temperature *asRea$tor* je posljednji korak u razvoju gra


12/12

- 'ijepanjem jedne jezgre U-!3$ osloba$a se !amjetno velika koliina energije u oblikutoplinske energije i gama !raenja. 1nergiju oslobo$enu jednom fisijom dobivamo i!injeni%e da fisijski produkti i neutroni !ajedno tee vie nego sam atom U-!3$ ija seje!gra ras%ijepala. a!lika u masi se moe direktno preraunati u dobivenu energijupomou i!ra!a 1 3 m%2.

.;akljuak

8bog potencijalnih opasnosti kvarova u nuklearnim elektranama iizbijanja tragedija s dugoronim posljedicama visokog intezitetaradioaktivnog zraenja) kao u 0ernoilju * ovjeanstvo se pribojavadaljnjem nastavku gradnji i masovnom iskoritenju nuklearne energije.8nanstvenici znaju da je ostataka prirodnih resursa vrlo malo i da u

ovakvom tempu ivota nee jo dugo opskrbljavati ljude prijekopotrebnom energijom, te da treba tragati za novim, alternativnimizvorima koji e jednako dobro zadovoljiti sve ljudske potrebe zaenergijom. Cedan od takvih izvora energije jest nuklearna energija kojaje prva u 1usiji upotrebljena za proizvodnju elektrine energije.9sporedimo li razliite vrste elektrana prema vrsti goriva koje koriste zaproizvodnju toplinske energije uoava se veliki nesrazmjer. 8a godinjirad elektrane od %""" '( potrebno je 3,$ milijuna tona ugljena zatermoelektranu na ugljen, %,! milijuna tona nafte za termoelektranu na

naftu, %,% milijuna tona prirodnog plina za termoelektranu na prirodniplin, a za nuklearnu elektranu $" tona nuklearnog goriva za proizvodnjuu nuklearnoj elektrani s termikim reaktorom.

Nuklearne elektrane-

Documents

Transcript of Nuklearne elektrane-