emc2產(chǎn)業(yè)現(xiàn)況與未來發(fā)展-wenkub
2023-02-06 14:31:35 本頁面
【正文】 質(zhì)能互轉(zhuǎn)釋出能量 ? E=MC2 ? 92 p +143 n Uranium235 + ()Mev 92 p +143 n Fission Products A and B + ()Mev Uranium235 Fission Products A and B + 210Mev 核能發(fā)電工作原理 核分裂與連鎖反應(yīng) 核能發(fā)電工作原理 核分裂產(chǎn)物 核能發(fā)電工作原理 臨界質(zhì)量 ? 核分裂時第二代與第一代中子數(shù)的比稱之為增值係數(shù) . ? 增值係數(shù)等於一時稱為臨界 ,此時鈾 235的質(zhì)量稱為臨界質(zhì)量 . ? 鈾 235的臨界質(zhì)量因材料之組成與佈置不同 ,可從小於 1公斤到大至約 300公斤 .前者如濃縮度約為 90%的鈾鹽溶液系統(tǒng) ,後者如天然鈾和石墨組成的反應(yīng)堆 . 核能發(fā)電工作原理 緩和劑 ? 快中子 – 核分裂產(chǎn)生的中子能量很高 ,稱之為快中子 ? 慢中子 – 快中子與周圍材料碰撞 ,喪失能量而成為較低能量的中子 ,稱之為慢中子 .快中子的能量約為慢中子的 4千萬倍 . ? 緩和劑 – 由於慢中子較快中子容易使鈾 235產(chǎn)生分裂 ,因此在熱中子反應(yīng)器中放置一些易使中子減速且不太吸收中子的材料 ,如水、石墨、重水、鈹?shù)?,稱之為緩和劑 – 快中子與緩和劑碰撞 ,就好像撞球臺上 ,母球碰撞子球後將能量傳給子球 ? 快中子反應(yīng)器使用高濃縮燃料 ,不需要緩和劑 核能發(fā)電工作原理 ? 遲發(fā)中子 核分裂時放出中子的時間不盡相同 ,遲發(fā)中子的存在使中子倍增的時間增長 ,有利於控制 – 瞬發(fā)中子 ? 1014秒內(nèi)放出 ,佔全部的 % – 遲發(fā)中子 ? 幾分鐘內(nèi)陸續(xù)放出 ,佔全部的 % ? 控制棒系統(tǒng) ? 注硼系統(tǒng) 核能發(fā)電工作原理 ? 溫度效應(yīng) – 燃料的溫度效應(yīng)：核燃料的溫度係數(shù)是負的 .當溫度上升時 ,鈾 238的吸收中子能力會增加 ,使得可供鈾 235產(chǎn)生分裂反應(yīng)的中子數(shù)減少 ,阻止溫度繼續(xù)升高 ,具有自穩(wěn)性 – 緩和劑的溫度 /空泡效應(yīng) 當溫度上升或空泡增加時 ,參與分裂反應(yīng)的中子數(shù)可能增加或減少 .車諾比爾事故其爐心設(shè)計在功率低於 20%時 ,空泡係數(shù)為正 – 係數(shù)是負的就好像開車上陡坡 核能發(fā)電工作原理 ? 目的不同 – 使用原子彈目的是瞬間釋出巨大能量，用於軍事上毀滅敵人。 ? 設(shè)計不同 – 原子彈有引爆裝置。 ? 所有能源中除水力發(fā)電外 ,就是核能與風(fēng)能產(chǎn)生的二氧化碳最少！ ? 燃煤是核能的 63倍，天然氣是核能的 32倍。 ? 核能發(fā)電廠每年所需填換的鈾燃料數(shù)量非常有限，例如核四廠每年需要的鈾燃料約 81公噸，運輸便捷，儲存方便。 核能發(fā)電之優(yōu)點 準自產(chǎn)能源 核能發(fā)電之優(yōu)缺點 ? 核能發(fā)電之缺點 – Risk of accidents the most wellknown example of such an event is the explosion and fire in the Chernobyl Nuclear Power Plant, the worst nuclear accident in history. – Nuclear waste high level radioactive waste produced can remain dangerous for millions of years. Reprocessing can extend the life of the fuel to a limited extent, but creates its waste, and can not be carried out indefinitely 核能發(fā)電之優(yōu)缺點 ? 核能發(fā)電之缺點 – Plutonium produced from nuclear reactions can be used to make nuclear bombs, aiding nuclear proliferation – Security concerns – High initial costs – High energy inputs during construction (equivalent to ~7 years power output) – High maintenance costs – High cost of demissioning plants – Thermal pollution Like fossilfueled power plants, nuclear reactors emit thermal pollution – Finite fuel source Nuclear fuels depend on mined uranium, a finite resource 核能發(fā)電之缺點 Risk of accidents ? 伴隨分裂所產(chǎn)生的輻射線 ? 伴隨分裂所產(chǎn)生的熱量 ? 著名核能電廠事故 – 三哩島事故 – 車諾比爾事故 ? 車諾比爾電廠所使用的石墨水冷反應(yīng)器的設(shè)計理念及特性，與西方國家及我國核能電廠所使用的輕水式反應(yīng)器有極大的差異。 ? 1957年人類第一座商業(yè)運轉(zhuǎn)的核能電廠誕生 ? 全球 32個國家，有 435座核反應(yīng)機組在商業(yè)運轉(zhuǎn)中、計畫與興建中的電廠 60座提供全球 16%的電力 ? 美國是消耗最多電力的國家，總發(fā)電量佔全球發(fā)電量的1/3，核能在美國佔了 20% ? 在歐洲，大部分的國家都倚賴核能發(fā)電為主要電力來源，像是立陶宛有 81%，法國有 78%，整個歐洲有 1/3的電力來自核能發(fā)電。 Canada 6 3,598 China 3 2,535 India 8 3,728 Iran 1 950 Japan 3 3,696 Korea DPR 1 950 Korea RO 2 3,820 Romania 1 650 Russia 6 5,575 Taiwan 2 2,700 Ukraine 2 1,900 TOTAL 35 28,087 Country Units Total MWe 各國核能電廠興建狀況 2023年 5月 大陸核能發(fā)展概況 ? 8部機已運轉(zhuǎn)、 3部機建造中 – 秦山一期 1 300MW 1991 – 廣東一期 2 950MW 1994/5 – 秦山二期 2 600MW 2023/3 – 廣東二期 2 1000MW 2023/3 – 秦山三期 2 728MW 2023/3 – 江蘇田灣 2 1060MW 2023/5 ? 總計共 8976MW (~9GW) 中國核能發(fā)展概況 ? 16部機計畫中 – 秦山四期 2 1000MW – 廣東陽江 6 1000MW – 浙江三門 2 1000MW – 江蘇田灣 2 1000MW – 福建惠安 2 1000MW – 山東海陽 2 1000MW ? 總計 16 1000MW (~16GW) 中國核能發(fā)展概況 95年核能機組營運績效 ? 供電量： （歷年次佳 ） ? 容量因數(shù)算術(shù)平均值： %（ 歷年最佳
教學(xué)課件相關(guān)推薦
鄂ICP備17016276號-1