Download
1 / 17
180 likes | 491 Views
Nuclear Power Plant. โรงไฟฟ้าพลังงานนิวเคลียร์. Nuclear Power Plant. พลังงานนิวเคลียร์ เป็นพลังงานอีกรูปแบบหนึ่งให้ความร้อนสูง และสามารถนำมาใช้ผลิตไฟฟ้า ทดแทนการใช้เชื้อเพลิงประเภทน้ำมัน ก๊าซธรรมชาติและถ่านหินได้
E N D
Nuclear Power Plant โรงไฟฟ้าพลังงานนิวเคลียร์
Nuclear Power Plant • พลังงานนิวเคลียร์ เป็นพลังงานอีกรูปแบบหนึ่งให้ความร้อนสูง และสามารถนำมาใช้ผลิตไฟฟ้า ทดแทนการใช้เชื้อเพลิงประเภทน้ำมัน ก๊าซธรรมชาติและถ่านหินได้ • ในโรงไฟฟ้านิวเคลียร์นั้น จะแช่เชื้อเพลิงนิวเคลียร์ไว้ในน้ำภายในโครงสร้างปิดสนิทเพื่อถ่ายความร้อนที่ได้จากปฏิกิริยานิวเคลียร์ไปต้มน้ำโดยตรงซึ่งน้ำที่รับความร้อนมาแล้วนั้นอาจเกิดการเดือดเป็นไอน้ำโดยตรง หรือ นำความร้อนนั้น ไปถ่ายเทให้กับน้ำอีกระบบหนึ่งให้เดือด
Nuclear Power Plant • สำหรับปฏิกิริยานิวเคลียร์ ที่ก่อให้เกิดความร้อน เพื่อนำไปผลิตไฟฟ้า มี 2 ชนิด • ปฏิกิริยาฟิวชัน และ • ปฏิกิริยาฟิชชัน
Nuclear Power Plant • ปฏิกิริยาฟิวชัน เป็นกระบวนการที่เกิดขึ้นภายในดวงอาทิตย์ จากการรวมตัวของธาตุที่มีน้ำหนักเบา เช่น ไฮโดรเจน ภายใต้สภาวะที่เหมาะสม กลายเป็นธาตุใหม่และปลดปล่อยความร้อนออกมา
Nuclear Power Plant • ปฏิกิริยาฟิชชัน เป็นปฏิกิริยาที่ใช้กันอยู่ในโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ทั่วไป ได้แก่ การนำอนุภาคนิวตรอนที่ได้มาจากสารรังสีเข้าไปกระตุ้นธาตุหนัก เช่น ยูเรเนียม ทำให้เกิดการแตกตัวกลายเป็นธาตุใหม่ ซึ่งจะมีการปลดปล่อยความร้อน พร้อมกับอนุภาคนิวตรอนที่เกิดขึ้นใหม่อีกจำนวนหนึ่ง
Nuclear Power Plant • ปฏิกิริยาฟิชชัน เมื่อมีปริมาณยูเรเนียมหนาแน่นเพียงพอ และสภาวะแวดล้อมที่เหมาะสม อนุภาคนิวตรอนที่เกิดขึ้นใหม่จะกลับเข้าไปทำปฏิกิริยากับยูเรเนียมอย่างต่อเนื่อง ทำให้ได้ความร้อนออกมาอย่างมหาศาล ทั้งนี้เนื่องจากการแตกตัวของยูเรเนียม 1 อะตอม จะให้พลังงาน ประมาณ 200 MeV ในขณะที่การเผาไหม้ เชื้อเพลิงคาร์บอน 1 อะตอม จะให้พลังงานเพียง 2 - 3 MeV เท่านั้น
ส่วนประกอบของ Nuclear Power Plant • เชื้อเพลิงนิวเคลียร์ • น้ำ ใช้ระบายความร้อนและเป็นสารหน่วงนิวตรอน • ถังปฏิกรณ์ความดันสูง • ระบบควบคุมปฏิกิริยา • ระบบควบคุมความปลอดภัยซึ่งช่วยป้องกันและแก้ไขกรณีเกิดเหตุฉุกเฉิน • ระบบผลิตไอน้ำ
เชื้อเพลิงนิวเคลียร์ • ยูเรเนียมที่ใช้ในโรงไฟฟ้านิวเคลียร์โดยปกติจะมีความเข้มข้นของยูเรเนียม -235 ประมาณร้อยละ 2-4
น้ำ • ภายในถังปฏิกรณ์มีน้ำที่อยู่ภายใต้การควบคุมความกดดันสูงบรรจุอยู่เพื่อใช้เป็นตัวระบายความร้อนออกจากแท่งเชื้อเพลิง โดยตรงและยังใช้ประโยชน์เป็นสารหน่วงความเร็วนิวตรอนด้วยเพื่อให้นิวตรอนที่เกิดขึ้นมีความเร็วพอเหมาะที่จะเกิดปฏิกิริยาต่อไปได้
ถังปฏิกรณ์ความดันสูง ซึ่งประกอบด้วยแท่งควบคุม ตัวลดความเร็วนิวตรอน
ระบบควบคุมปฏิกิริยา • ระบบควบคุมความปลอดภัยซึ่งช่วยป้องกันและแก้ไขกรณีเกิดเหตุฉุกเฉิน • ควบคุมได้โดยใช้แท่งควบคุมซึ่งเป็นสารที่มีคุณสมบัติพิเศษในการดูดจับอนุภาคนิวตรอน เช่น โบรอนคาร์ไบต์ ทำหน้าที่ควบคุมให้เกิดปฏิกิริยาฟิชชันเพิ่มขึ้นหรือลดลงตามที่ต้องการโดยเคลื่อนแท่ง ควบคุมเข้าออกภายในแกนปฏิกรณ์ตามแนวขึ้นลงเพื่อดูดจับอนุภาคนิวตรอนส่วนเกิน
ระบบผลิตไอน้ำ • แบบความดันสูง • แบบน้ำเดือด • แบบแคนดู คล้ายคลึงกับแบบความดันสูง แต่แตกต่างกันที่มีการจัดแกนปฏิกรณ์ในแนวระนาบและเป็นการต้มน้ำภายในท่อขนาดเล็ก
ชนิดของ Nuclear Power Plant • โรงไฟฟ้านิวเคลียร์แบบความดันสูง (Pressurized Water Reactor : PWR )
ชนิดของ Nuclear Power Plant • โรงไฟฟ้านิวเคลียร์แบบน้ำเดือด ( Boiling Water Reactor ( Boiling Water Reactor: BWR )
ชนิดของ Nuclear Power Plant • โรงไฟฟ้านิวเคลียร์แบบแคนดู ( CANDU หรือ Pressurized Heavy Water Reactor : PHWR )
ข้อดี-ข้อเสียของ Nuclear Power Plant • ข้อดีของโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ • เป็นแหล่งผลิตไฟฟ้าขนาดใหญ่ และมีความมั่นคงสูง เนื่องจากสามารถเดินเครื่อง ผลิตไฟฟ้าได้ติดต่อกันนานกว่าหนึ่งปีโดยไม่ต้องเติมเชื้อเพลิง • เป็นโรงไฟฟ้าที่สะอาด โดยไม่มีการปลดปล่อยก๊าซที่เป็นมลพิษต่อสิ่งแวดล้อม ซึ่งจะก่อให้เกิดฝนกรด หรือเกิด ปรากฏการณ์เรือนกระจก • โรงไฟฟ้านิวเคลียร์ สามารถใช้เชื้อเพลิงได้ประมาณ 1 ปี โดยไม่จำเป็นต้องมีเชื้อเพลิงใหม่มาเพิ่มเติม ทำให้การจัดหาเชื้อเพลิงมีเสถียรภาพ
ข้อดี-ข้อเสียของ Nuclear Power Plant • ข้อเสียของโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ • ต้องใช้เงินลงทุน ก่อสร้างสูง และจำเป็นต้องเตรียมโครงสร้างพื้นฐานและการพัฒนาบุคลากร เพื่อให้การดำเนินงานเป็นไปอย่างมีประสิทธิภาพ • จำเป็นต้องพัฒนาและเตรียมการเกี่ยวกับการจัดการกากกัมมันตรังสี การดำเนินงานด้านแผนฉุกเฉินทางรังสี และมาตรการควบคุมความปลอดภัย เพื่อป้องกันอุบัติเหตุ • การยอมรับของสาธารณชน
