Скачать презентацию на тему ядерный реактор. Презентация по физике на тему "Ядерный реактор

Слайд 2

История создания. Ядерный реактор. Конструкция. Классификация(кратко). Остаточное тепловыделение.

Слайд 3

История создания.

Цепная реакция деления ядер была впервые осуществлена в декабре 1942 года. Группа физиков Чикагского университета, возглавляемая Э. Ферми, создала первый в мире искусственный ядерный реактор, названный «Чикагской поленницей» . Страница 1/2

Слайд 4

Появление первого ядерного реактора в СССР.

В Европе первым ядерным реактором стала установка Ф-1, заработавшая 25 декабря 1946 года в Москве под руководством И. В. Курчатова. К 1978 году в мире работало уже около сотни ядерных реакторов различных типов. Ф-1 - Первый физический(реактор) Тип: экспериментальный Что такое Ф-1 ? К содержанию.

Слайд 5

Ядерный реактор.

Ядерный реактор - это устройство, предназначенное для организации управляемой самоподдерживающейся цепной реакции деления, которая всегда сопровождается выделением энергии. К содержанию.

Слайд 6

Конструкция.

Любой ядерный реактор состоит из следующих частей: Активная зона с ядерным топливом и замедлителем; Отражатель нейтронов, окружающий активную зону; Теплоноситель; Система регулирования цепной реакции, в том числе аварийная защита; Радиационная защита; Система дистанционного управления. К содержанию. 1 - Управляющий стержень; 2 - Радиационная защита; 3 - Теплоизоляция; 4 - Замедлитель; 5 - Ядерное топливо; 6 - Теплоноситель. Замедле́ние нейтро́нов - процесс уменьшения кинетической энергии свободных нейтронов в результате их многократных столкновений с атомными ядрами вещества. ? Радиационная защита - комплекс мероприятий, направленный на защиту живых организмов от ионизирующего излучения, а также, изыскание способов ослабления поражающего действия ионизирующих излучений? ? Теплоноси́тель в ядерном реакторе - жидкое или газообразное вещество, пропускаемое через активную зону реактора и выносящее из неё тепло, выделяющееся в результате реакции деления ядер. ? Отражатель нейтронов - конструктивная часть ядерного боеприпаса, окружающая делящееся вещество, или ядерного реактора, окружающая активную зону. Основное назначение отражателя - предотвращение утечки нейтронов в окружающую среду.

Слайд 7

Классификация(кратко).

Реакторы отличаются друг от друга: По назначению(Энергетические, Экспериментальные и др.) По спектру нейтронов(тепловые, быстрые и др. нейтроны) По размещению топлива(Гетерогенные и гомогенные) По виду топлива(изотопы урана, плутония, тория) По виду теплоносителя(H2O, Газ,D2O и др.) По роду замедлителя(С(графит),H2O,D2O и др.) По конструкции(Корпусные или канальные реакторы) По способу генерации пара(Реактор с внешним парогенератором или Кипящий реактор) К содержанию. ? Они предназначены для получения электрической и тепловой энергии, используемой в энергетике. ? Они предназначены для получения электрической и тепловой энергии, используемой в энергетике. топливо размещается в активной зоне, в виде блоков, между которыми находится замедлитель? где топливо и замедлитель представляют однородную смесь? ? тяжёлая вода

Слайд 8

Остаточное тепловыделение.

Важной проблемой, непосредственно связанной с ядерной безопасностью, является остаточное тепловыделение. Остаточное тепловыделение является следствием β- и γ- распада продуктов деления, которые накопились в топливе за время работы реактора. К содержанию. ? Это специфическая особенность ядерного топлива, заключающаяся в том, что, после прекращения цепной реакции деления и обычной для любого энергоисточника тепловой инерции, выделение тепла в реакторе продолжается ещё долгое время, что создаёт ряд технически сложных проблем.

Посмотреть все слайды

Описание презентации по отдельным слайдам:

1 слайд

Описание слайда:

2 слайд

Описание слайда:

3 слайд

Описание слайда:

Ядерный реактор Ядерный реактор – устройство для осуществления управляемой ядерной реакции. Реактор на медленных нейтронах – реактор, в котором в качестве топлива используется в основном уран – 235. Уран – 235 – наиболее эффективно делится под действием медленных нейтронов При делении ядер образуются быстрые нейтроны, поэтому в реакторе используют замедлитель нейтронов.

4 слайд

Описание слайда:

Уран широко распространен в природе, но богатых по содержанию залежей урановых руд (как, скажем, железа или угля) нет. Промышленные урансодержащие руды имеют очень небольшую концентрацию: 0,1-0,5% и даже меньше 0,08-0,05%. Правда, встречаются богатые, уникальные месторождения с содержанием до 10%, но их очень мало и запасы урана в них сравнительно невелики. В земной коре урана много, но он почти весь находится в рассеянном состоянии и не в собственно урановых, а в урансодержащих минералах, где он изоморфно замещает торий, цирконий, редкоземельные элементы.

5 слайд

Описание слайда:

Уран содержится и в гранитах, и в базальтах, но концентрация его там настолько мала (4-10~4 и 1-10~*% соответственно), что извлечение станет возможным только в очень отдаленном будущем. По некоторым прогнозам, запасы урана и тория в земной коре могут обеспечить человечество энергией на протяжении 3 млрд. лет. По добыче первое место занимают США, второе Канада, третье ЮАР. В природе есть один-единственный изотоп урана, который может поддерживать цепную реакцию деления ядра урана - это уран-235. В одном акте деления ядра урана выделяется энергия на один атом в 200 млн. раз большая, чем при любой химической реакции. Если бы все изотопы в 1 г урана подверглись делению, то выделилась бы энергия в 20 млн. ккал, что соответствует 23 тыс. кВт-ч тепловой энергии.

6 слайд

Описание слайда:

В активной зоне находится ядерное Топливо в виде урановых стержней и замедлитель нейтронов вода. Масса каждого уранового стержня значительно меньше критической массы, поэтому в одном стержне цепная реакция происходить не может. Она происходит после погружения всех урановых стержней в активную зону, т.е. когда масса урана становится критической. Активная зона окружена отражателем нейтронов и защитной оболочкой из бетона, задерживающей нейтроны и другие частицы

7 слайд

Описание слайда:

Ядерная реакция протекает в активной зоне реактора, которая заполнена замедлителем и пронизана стержнями, содержащими обогащенную смесь изотопов урана с повышенным содержанием урана-235 (до 3 %). В активную зону вводятся регулирующие стержни, содержащие кадмий или бор, которые интенсивно поглощают нейтроны. Введение стержней в активную зону позволяет управлять скоростью цепной реакции.

8 слайд

Описание слайда:

Активная зона охлаждается с помощью прокачиваемого теплоносителя, в качестве которого может применяться вода или металл с низкой температурой плавления (например, натрий, имеющий температуру плавления 98 °C). В парогенераторе теплоноситель передает тепловую энергию воде, превращая ее в пар высокого давления. Пар направляется в турбину, соединенную с электрогенератором.

9 слайд

Описание слайда:

Пар направляется в турбину, соединенную с электрогенератором. Из турбины пар поступает в конденсатор. Во избежание утечки радиации контуры теплоносителя I и парогенератора II работают по замкнутым циклам.

10 слайд

Описание слайда:

для производства 1000 МВт электрической мощности тепловая мощность реактора должна достигать 3000 МВт. 2000 МВт должны уносится водой, охлаждающей конденсатор. Это приводит к локальному перегреву естественных водоемов и последующему возникновению экологических проблем

11 слайд

Описание слайда:

Однако, главная проблема состоит в обеспечении полной радиационной безопасности людей, работающих на атомных электростанциях, и предотвращении случайных выбросов радиоактивных веществ, которые в большом количестве накапливаются в активной зоне реактора.

12 слайд

Описание слайда:

Немного истории Первый ядерный реактор был пущен в США 2 декабря 1942 г. под руководством итальянского ученого Энрико Ферми. Атомная бомба была создана усилиями ученых многих стран мира, эмигрировавших в США во время второй мировой войны. Ее испытание было проведено 16 июля 1945 г. в пустынной местности штата Нью - Мексико, а в августе 1945 г. две атомные бомбы были сброшены на японские города Хиросима и Нагасаки.

13 слайд

Описание слайда:

Приказ бомбить японские города американский президент Гарри Трумэн отдал 31 июля 1945 года: бомбить после 2 августа, как только погода позволит. Утром 6 августа 1945 года американский бомбардировщик B-29 Enola Gay (командир экипажа - полковник Пол Тиббетс) сбросил на японский город Хиросима атомную бомбу Little Boy («Малыш»). Три дня спустя атомная бомба Fat Man («Толстяк») была сброшена на город Нагасаки.

14 слайд

Описание слайда:

Американцам требовалась мишень, соответствующая разрушительной силе бомбы. Сказались особенности рельефа, воплощенные в географических названиях - слово Хиросима означает «широкий остров», слово Нагасаки - «длинный залив». Хиросима, расположенная в устье реки, окруженная горами пострадала много больше, чем Нагасаки, вытянувшийся вдоль извилистого ущелья. Во время бомбардировки рядом с бомбардировщиком было еще 6 самолетов - один страховочный, три разведчика и два свидетеля, которые были нашпигованы фотоаппаратурой и приборами, чтобы зафиксировать результаты своей работы.

15 слайд

Описание слайда:

140000 человек умерло в Хиросиме от взрыва и его последствий; аналогичная оценка для Нагасаки составляет 74000 человек. В обоих городах подавляющее большинство жертв были гражданскими лицами.

16 слайд

Описание слайда:

Многие замечания капитана Льюиса, сбросившего первую бомбу, отличаются крайней экспрессивностью. «В первую минуту никто не знал, что может произойти, - пишет пилот. - Вспышка была ужасна. Нет никакого сомнения, что это самый сильный взрыв, который когда-либо видел человек. Боже мой, что мы натворили!»

17 слайд

Описание слайда:

По утверждению Льюиса, ядерный гриб, поднявшийся на высоту 17 километров, был виден даже с расстояния 400 миль от эпицентра. В Хиросиме погибли 140 тысяч человек, в Нагасаки - около 74 тысяч. Всего за 58-летний период скончалось почти 227 тыс. человек.

18 слайд

Описание слайда:

В Советском Союзе все работы, связанные с расщеплением атомного ядра, были прерваны с началом войны и вновь возобновились лишь в середине 1943 г. , но уже в декабре 1946 г. в Москве на территории Института атомной энергии (носящего сейчас имя его основателя И. В. Курчатова) был введен в действие первый в Европе и Азии исследовательский ядерный реактор.

Чтобы пользоваться предварительным просмотром презентаций создайте себе аккаунт (учетную запись) Google и войдите в него: https://accounts.google.com

Подписи к слайдам:

Ядерный реактор

Ядерный реактор - устройство, предназначенное для организации управляемой самоподдерживающейся цепной реакции деления, которая всегда сопровождается выделением энергии.

Первый ядерный реактор построен и запущен в декабре 1942 года в США под руководством Энрико Ферми. Первым реактором, построенным за пределами США, стал ZEEP, запущенный в Канаде 5 сентября 1945 года.

В Европе первым ядерным реактором стала установка Ф-1, заработавшая 25 декабря 1946 года в Москве под руководством Курчатова. К 1978 году в мире работало уже около сотни ядерных реакторов различных типов.

Устройство В ядерном реакторе происходит управляемая ядерная реакция. Как топливо используют в основном уран-235. Так как в природном уране изотопа уран-235 недостаточно, то его обогащают до 5%. Из обогащенного урана изготавливают топливные урановые стержни. Уран-235 делится эффективно под действием медленных нейтронов. При ядерной реакции образуются в основном быстрые нейтроны, поэтому их необходимо замедлять. Для этого используют чаще всего воду. Итак, в рабочей зоне реактора находятся стержни обогащенного урана и вода. Рабочая зона окружена отражателем, который отражает разлетающиеся нейтроны и защитной бетонной оболочкой, которая задерживает все частицы, образующиеся в результате деления.

Управление В рабочую зону вводят специальные замедляющие стержни, которые могут очень эффективно поглощать нейтроны. Глубиной погружения этих стержней регулируют интенсивность реакции. Когда замедляющие стержни погружены полностью, реакция идти не может. Это делается с целью безопасности, чтобы держать реакцию под контролем. В результате деления ядер урана образуются осколки ядер и нейтроны, разлетающиеся с огромной скоростью. Они взаимодействуют с молекулами воды и замедляются. При этом вода нагревается.

Замедлившись, нейтроны попадают в новые ядра урана и продолжают реакцию деления. Горячая вода из рабочей зоны поднимается по контуру и проходит через теплообменник, в котором находится змеевик второго контура. Вода в змеевике нагревается от горячей воды из первого контура. Превращаясь в пар, вода из второго контура вращает турбину, которая соединена с ротором генератора электрического тока. В результате вращения ротора появляется электрический ток в объединенном с ним статоре. На случай различных аварийных ситуаций в каждом реакторе предусмотрено экстренное прекращение цепной реакции, осуществляемое сбрасыванием в активную зону всех поглощающих стержней - система аварийной защиты.

Слайд 1

Слайд 2

Слайд 3

Слайд 4

Слайд 5

Слайд 6

Слайд 7

Слайд 8

Слайд 9

Слайд 10

Слайд 11

Презентацию на тему "химические реакторы" можно скачать абсолютно бесплатно на нашем сайте. Предмет проекта: Химия. Красочные слайды и иллюстрации помогут вам заинтересовать своих одноклассников или аудиторию. Для просмотра содержимого воспользуйтесь плеером, или если вы хотите скачать доклад - нажмите на соответствующий текст под плеером. Презентация содержит 11 слайд(ов).

Слайды презентации

Слайд 1

Слайд 2

Химический реактор - агрегат для проведения химических реакций объёмом от нескольких миллилитров до десятков кубометров. В зависимости от условий протекания реакций и технологических требований реакторы делятся: реакторы для реакций в гомогенных системах и в гетерогенных системах; реакторы низкого, среднего и высокого давления; реакторы низкотемпературные и высокотемпературные; реакторы периодического, полунепрерывного и непрерывного действия.

Слайд 3

Цель работы реактора – выработка конечного продукта из исходных компонентов при соблюдении требований максимальной эффективности процесса:

Создание устойчивого и стабильного режима проведения реакции; высокие энергетические показатели; минимальная стоимость реактора; простота работы и ремонта. Процессы, протекающие в химических реакторах, могут быть описаны в рамках нескольких идеальных моделей: идеального смешения, где концентрация целевого продукта мгновенно скачкообразно меняется от начальной до установившейся в реакторе; идеального вытеснения, где движущийся поток можно представить в виде нескольких несмешивающихся друг с другом объемов и характер движения их поршнеобразный; однопараметрическая диффузионная модель - допускается, что в потоке имеет место только продольная диффузия; ячеечная модель - поток представляется в виде совокупности ячеек, а каждой из которых происходит идеальное смешение, а между ними массообмен отсутствует.

Слайд 4

Применение по объёму реактора

Химические реакторы внутренним объёмом до 10 литров применяются в основном в лабораториях в исследовательских целях и в пилотных установках. Реакторы объемом от 100 литров работают в химической, фармацевтической, целлюлозной, парфюмерной промышленности и других. Химические реакторы используются для ведения различных химических реакций, испарения, кристаллизации, плавления и гомогенизации исходных компонентов или продуктов реакции.

Слайд 5

Реактор периодического действия

В реактор периодического действия единовременно загружают определенное количество реагентов, которое находится в нем до тех пор, пока не будет достигнута желаемая степень превращения. После этого реактор разгружают. В таком реакторе распределение концентрации при любой степени смешения во времени аналогично реактору идеального вытеснения. Количество исходного вещества, вступающего в реакцию в единицу времени определяется по формуле: Уравнение материального баланса: Характеристическое уравнение:

Слайд 6

Реактор полного смешения проточный

Проточный реактор смешения представляет собой аппарат, в котором интенсивно перемешиваются реагенты, например, при помощи мешалки. В него непрерывно подаются реагенты и непрерывно выводятся продукты реакции. Поступающие в аппарат этого типа частицы вещества мгновенно смешиваются с находящимися в нем частицами, то есть равномерно распределяются в объеме аппарата. В итоге во всех точках реакционного объема мгновенно выравниваются параметры, характеризующие процесс. На рис 25 показаны зависимости концентрации (а), степени превращения (б), скорости реакции (в).

Слайд 7

Слайд 8

Реактор идеального вытеснения

Примером такого реактора может служить трубчатый реактор для производства малеинового ангидрида. В таком реакторе все частицы движутся в заданном направлении не перемешиваясь с движущимися впереди и сзади и полностью вытесняя подобно поршню находящиеся впереди частицы потока (поршневое движения потока). Время пребывания всех частиц в аппаратах идеального вытеснения одинаково, то есть временной характеристикой реактора служит уравнение:

Слайд 9

Слайд 11

Температурный режим реактора

Температура существенно влияет на результат химико-технологического процесса в целом и особенно на химическую реакцию. В зависимости от температурного режима различают следующие основные типы реакторов: адиабатический, изотермический и политермический. Адиабатическими называются реакторы идеального вытеснения, работающие без подвода и отвода теплоты в окружающую среду через стенки реактора или при помощи теплообменных элементов. Вся теплота в этом случае, выделяемая (поглощаемая) в реакторе, аккумулируется реакционной смесью. Изотермическими называются реакторы, в которых процесс протекает при постоянной температуре во всем объеме реактора. Изотермичность достигается интенсивным перемешиванием реагентов. Необходимая температура устанавливается или благодаря подводу или отводу теплоты реакции, или за счет регулирования температуры поступающей реакционной смеси. Данный режим может быть достигнут и в реакторе идеального вытеснения при проведении процессов с малыми тепловыми эффектами. Политермическими называются реакторы, которые характеризуются частичным подводом теплоты или отводом теплоты из зоны реакции в соответствии с заданной программой изменения температуры по длине (высоте) реактора идеального вытеснения или неполного смешения. Политермическими реакторами во времени являются реакторы полного смешения периодического действия. При изучении и количественной оценке процессов, происходящих в реакторе, для вывода уравнений температурного режима используют тепловые балансы.