1 / 26

JADERNÉ ELEKTRÁRNY

27. dubna 2013 VY_32_INOVACE_170315_Jaderne_elektrarny_DUM. JADERNÉ ELEKTRÁRNY. Autorem materiálu a všech jeho částí, není-li uvedeno jinak, je Mgr. Miroslava Víchová. Obchodní akademie a Střední odborná škola logistická, Opava, příspěvková organizace.

cullen
Download Presentation

JADERNÉ ELEKTRÁRNY

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript

  1. 27. dubna 2013VY_32_INOVACE_170315_Jaderne_elektrarny_DUM JADERNÉ ELEKTRÁRNY Autorem materiálu a všech jeho částí, není-li uvedeno jinak, je Mgr. Miroslava Víchová. Obchodní akademie a Střední odborná škola logistická, Opava, příspěvková organizace. Materiál byl vytvořen v rámci projektu OP VK 1.5 – EU peníze středním školám, registrační číslo CZ.1.07/1.5.00/34.0809.

  2. 1. Jaderný reaktor 3. Bezpečnost jaderných elektráren 2. Jaderná elektrárna 4. České JE 5. JE ve světě

  3. Jaderný reaktor • zařízení, ve kterém probíhá řetězová štěpná jaderná reakce • tato reakce je kontrolována a udržována ve stabilním běhu • Jako palivo se používá obohacený uran obsahující vyšší množství 235U než uran přírodní. Přírodní uran je směs izotopů 238U (99,276 %) a 236U (0,718 %) a 234U (0,004 %). Jako moderátor ke zpomalování neutronů se používá často voda, těžká voda nebo grafit. Moderátor též pohlcuje neutrony. Voda může sloužit také jako chladivo. • V roce 2000 pracovalo ve světě 284 výzkumných jaderných reaktorů o malých výkonech. Reaktory mají různé konstrukce, princip činnosti i využití. dále

  4. Jaderný reaktor V našich elektrárnách se používá lehkovodní tlakový reaktor PWR (Pressurizedlight-watercooled and moderatedreactor)- označuje se též ruskou zkratkou VVER. Je chlazen vodou o tlaku 100 Bar, voda slouží i jako bezpečnostní prvek. Pokud v reaktoru není voda, reakce se sama zastaví. Pára pro pohon turbogenerátoru se vyvíjí mimo reaktor v parogene-rátorech. Obr. 1 dále

  5. Jaderný reaktor • Další typy reaktorů: • BWR – varný reaktor • nejběžnější typ • chladivem i moderátorem je voda • má vyšší energetickou účinnosti, ale nižší koeficient bezpečnosti • Grafitem moderované typy reaktorů • RBMK – varný reaktor • lehkovodní grafitový reaktor • při nesprávném použití je velmi nebezpečný • byl použit v Černobylu dále

  6. Jaderný reaktor • Magnox • používá se Velké Británii a Japonsku • palivem je kovový uran ve formě tyčí pokrytých MgO2 • má vysokou tepelnou účinnost srovnatelnou s tlakovým reaktorem • Reaktory moderované těžkou vodou • Typ CANDU • používaný v Kanadě • palivem je přírodní uran • chadivem a moderátorem je těžká voda Jaderný reaktor na wikipedii zpět na obsah další kapitola

  7. Jaderná elektrárna • přeměňuje vazebnou energii těžkých jader prvků na elektrickou energii • skládá se z jaderného reaktoru, parní turbíny s alternátorem a dalších pomocných provozů • v principu jde o parní elektrárnu, neboť získaná tepelná energie se používá k výrobě páry v parogenerátoru • tato pára pohání parní turbíny, které pohání alternátory pro výrobu elektrické energie dále

  8. Jaderná elektrárna Obr. 2 • Schéma JE s tlakovodním reaktorem • 1. Reaktorová hala • 2. Chladicí věž • 3. Tlakovodní reaktor • 4. Řídící tyče • 5. Kompenzátor objemu • 6. Parogenerátor • 7. Aktivní zóna • 8. Turbína - vysokotlaký a nízkotlaký stupeň • 9. Elektrický generátor • 10. Transformační stanice • 11. Kondenzátor sekundárního okruhu 17. Chladící okruh • 12. Plynný stav 18. Primární okruh • 13. Kapalný stav 19. Sekundární okruh • 14. Přívod vzduchu do chladicí věže 20. Kondenzovaná voda (oblaka) • 15. Odvod teplého vzduchu a páry 21. Pumpa • 16. Řeka dále

  9. Jaderná elektrárna Historie První jaderný reaktor byl spuštěn v USA v roce 1941, ale sloužil pouze k výrobě plutonia (pro jadernou bombu). První jaderná elektrárna byla postavena ve Velké Británii v roce 1951, ale nedodávala el. proud do sítě. Další byla spuštěna v 1954 v Obninsku (SSSR) pouze s výkonem 5MW. Za první komerční elektrárnu je považována elektrárna v CalderHall ve Velké Británii, která byla zprovozněna 1956. dále

  10. Jaderná elektrárna Obr. 3 zpět na obsah další kapitola

  11. Bezpečnost jaderných elektráren • Bezpečnost jaderných elektráren je zajištěna v několika stupních: • Systém havarijního odstavení • v případě zvýšení teploty v reaktoru se automaticky spustí havarijní tyče, které pohltí neutrony a zastaví reakci • 2. Systém havarijního chlazení • 3. Zásobní systémy pohonů čerpadel • 4. Systémy radioaktivního stínění • v případě katastrofy má za úkol zabránit průniku radioaktivních látek do okolí • používá se mnoha bariérový systém, který tvoří na sobě nezávislé bariéry dále

  12. Bezpečnost jaderných elektráren • Stupně bariér: • A – samotné palivo • B – povlakový materiál na palivových tyčích • C – primární okruh paliva • D – betonový a ocelový kryt jaderného reaktoru • E – betonová bariéra kontejnmentu (obálky jaderné části elektrárny) • Vliv jaderné elektrárny na životní prostředí • neprodukuje skleníkové plyny (např. CO2) • radioaktivní odpad je pod kontrolou • je to nejlevnější zdroj elektrické energie (nízké provozní náklady) dále

  13. Bezpečnost jaderných elektráren Jaderná elektrárna o výkonu 1GW spotřebuje pouze 35 tun paliva a zabírá rozlohu několik km2. Uhelná elektrárna o stejném výkonu spotřebuje 2-6 miliónů tun paliva a vyprodukuje 6,5 miliónů tun CO2. Plynová elektrárna o stejném výkonu spotřebuje 2-3 miliardy m3 plynu a vyprodukuje 480 tun CO2. Elektrárna na spalování biomasy o stejném výkonu spotřebuje půdu pro pěstování biomasy o rozloze 6000km2. Větrná elektrárna o stejném výkonu by zabrala půdu o rozloze 100km2. Sluneční elektrárna o stejném výkonu by zabrala plochu 50km2. dále

  14. Bezpečnost jaderných elektráren Pro potřeby klasifikace nehod v JE a jiných jaderných zařízeních byla stanovena Mezinárodní stupnice jaderných událostí (INES). Obr. 4 dále

  15. Bezpečnost jaderných elektráren • Nejhorší jaderné havárie v historii • 1979 ThreeMiles Island (USA) • únik chladiva a částečné roztavení reaktoru • následný únik radioaktivních plynů • žádné ztráty na životech • třída 5 na stupnici INES • 1986 Černobyl (SSSR) • přehřátí, exploze v reaktoru, odhození víka reaktoru • roztavení reaktoru, masivní únik radioaktivního materiálu do okolí • 56 mrtvých okamžitě, 4000 na následky • třída 7 na stupnici INES dále

  16. Bezpečnost jaderných elektráren • 2011 FukušimaDaiIchi (JAP) • výpadek záložní energie v důsledku Tsunami po zemětřesení • přehřátí reaktorů, únik radioaktivní chladicí kapaliny do prostředí • 2 mrtví v důsledku utopení • třída 7 na stupnici INES • Nehody na území ČSSR • 1976 – 1977 Jaslovské Bohunice • porucha při výměně paliva, koroze obalu reaktoru • únik radioaktivity v areálu elektrárny • 2 mrtví • třída 4 na stupnici INES dále

  17. Bezpečnost jaderných elektráren Obr. 6 Obr. 5 Obr. 7 Žárem poničený ochranný obal reaktoru JE FukushimaDaiichi. Odstraňování následků havárie v JE ThreeMiles Island. Roztržený reaktor JE v Černobylu. zpět na obsah další kapitola

  18. České jaderné elektrárny • JE Dukovany (EDU) • je první první provozovanou JE v Česku • je postavena asi 30km od Třebíče • první blok byl uveden do provozu 1985 a poslední čtvrtý blok v roce 1987 • v roce 2011 vyrobila 14,369TWh elektrické energie, což bylo 20% celkové spotřeby el. energie u nás • má čtyři bloky VVER původně každý o výkonu 440MW, ale dnes po modernizaci má každý z nich výkon 500MW • využívá palivo 235U obohacený na přibližně 4,27 % • jako zdroj technologické vody slouží vodní dílo Dalešice • má 8 chladících věží • za dobu existence EDU nebyla zaznamenána žádná havárie • za dobu provozu se už 2x zaplatila dále

  19. České jaderné elektrárny Obr. 8 EDE na Wikipedii dále

  20. České jaderné elektrárny • JE Temelín (ETE) • má největší instalovaný výkon v Česku, 2 bloky, každý po 1GW (plánuje se dostavba dalších 2 bloků) • leží v okrese České Budějovice • je v provozu od roku 2000 (1. blok), 2002 (2. blok) • v roce 2005 vyrobila 12TWh el. energie, což bylo 14% vyrobené energie v ČR • používá jaderný reaktor typu VVER – 1000 • spotřebovává palivo – oxid uraničitý s obohaceným 235U • má čtyři chladicí věže • odpadní teplo je využíváno pro vytápění města Týnu nad Vltavou • voda potřebná pro chlazení se odebírá z nádrže Hněvkovice dále

  21. České jaderné elektrárny Obr. 9 ETE na Wikipedii dále

  22. Jaderné elektrárny ve světě • v roce 2009 bylo v provozu 436 jaderných reaktorů ve 31 zemích světa • další reaktory jsou ve výstavbě v asijských zemích, USA, Rusku, Finsku, Litvě a na Slovensku • nejvíce el. energie z JE získává Litva (79,9%), Francie (77%), Německo (28,1%), USA (19,9%) Největší JE na světě na wikipedii zpět na obsah konec

  23. POUŽITÁ LITERATURA ŠTOLL, Ivan. Fyzika pro netechnické obory SOŠ a SOU. Praha: Prometheus, 2003. ISBN 80-7196-223-6

  24. CITACE ZDROJŮ Obr. 1 LCOLSON. File:Reactorvessel.gif: WikimediaCommons [online]. 24 December 2005 [cit. 2013-04-27]. Dostupné pod licencí CreativeCommons z: http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/7/7d/Reactorvessel.gif Obr. 2 STEFFEN KUNTOFF. Soubor:Nuclearpower plant-pressurizedwater reactor-PWR.png: WikimediaCommons [online]. 3 October 2005 [cit. 2013-04-27]. Dostupné pod licencí CreativeCommons z: http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/d/d2/Nuclear_power_plant-pressurized_water_reactor-PWR.png Obr. 3 U.S.NRC. File:PressurizedWaterReactor.gif: WikimediaCommons [online]. 29 June 2007 [cit. 2013-04-27]. Dostupné pod licencí CreativeCommons z: http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/a/a0/PressurizedWaterReactor.gif Obr. 4 SILVER SPOON. Soubor:INEScs.svg Skočit na: Navigace, Hledání: WikimediaCommons [online]. 19 March 2011 [cit. 2013-04-27]. Dostupné pod licencí CreativeCommons z: https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/e/ed/INES_cs.svg Obr. 5 OHN G. KEMENY. File:TMI cleanup-2.jpg: WikimediaCommons [online]. August 1979 [cit. 2013-04-27]. Dostupné pod licencí CreativeCommonsz: http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/3/33/TMI_cleanup-2.jpg?uselang=cs

  25. CITACE ZDROJŮ Obr. 6 DANCRAGGS. File:Chernobyl Disaster.jpg: WikimediaCommons [online]. 17 March 2011 [cit. 2013-04-27]. Dostupné pod licencí CreativeCommons z: http://upload.wikimedia.org/wikipedia/en/1/1b/Chernobyl_Disaster.jpg Obr. 7 JORGERODRIGUEZ. File:Sany Pump at Fukushima.jpg: WikimediaCommons [online]. 28 December 2011 [cit. 2013-04-27]. Dostupné pod licencí CreativeCommonsz: http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/f/f0/Sany_Pump_at_Fukushima.jpg Obr. 8 ANDREATELETRABAJO. Soubor:Nuclear.power.plant.Dukovany.jpg: WikimediaCommons [online]. 14 February 2010 [cit. 2013-04-27]. Dostupné pod licencí CreativeCommonsz: http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/d/d3/Nuclear.power.plant.Dukovany.jpg Obr. 9 USER:JAPO. Soubor:JETE3.JPG: WikimediaCommons [online]. 15 August 2007 [cit. 2013-04-27]. Dostupné pod licencí CreativeCommonsz: http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/c/c1/JETE3.JPG Pro vytvoření DUM byl použit Microsoft PowerPoint 2010.

  26. Děkuji za pozornost. Miroslava Víchová

More Related