ЯДЕРНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ презентация

базирующиеся на протекании ядерных реакций,
а также технологии, направленные на изменение свойств и переработку материалов, содержащих
радиоактивные элементы, либо элементы,
на которых протекают ядерные реакции
Ядерные энергетические технологии:
-Технологии ядерных реакторов на тепловых нейтронах
-Технологии ядерных реакторов на быстрых нейтронах
-Технологии высоко- и сверхвысокотемпературных ядерных реакторов

сырьевых материалов
и ядерного топлива
-Технологии материалов ядерной техники
Ядерные технологии изотопного обогащения
и получения моноизотопных и особочистых веществ:
- Газодиффузионные технологии
- Центрифужные технологии
- Лазерные технологии
Ядерные медицинские технологии

будет только увеличиваться по мере истощения природных ресурсов и опережающего роста потребностей в ней;

ужесточающаяся конкуренция за ограниченные и неравномерно размещенные ресурсы органического топлива;

обострение комплекса экологических проблем и нарастающие экологические ограничения;

нарастающая зависимость от нестабильной ситуации в районах стран-экспортеров нефти и прогрессирующий рост цен на углеводороды;

Положения, незыблемые для составления прогнозов в области сценариев будущего:

уровнях энергопотребления различных стран, создающая потенциал социальной конфликтности;

жесткая конкуренция между поставщиками технологий для АЭС;

необходимость расширения сфер применения ядерных технологий и широкомасштабного энерготехнологического использования ядерных реакторов для производственных сфер деятельности;

необходимость проведения структурных преобразований и реформ в жестких условиях рыночной экономики и др.

Положения, незыблемые для составления прогнозов в области сценариев будущего:

6,4%
Япония - 5%
Индия - 4%
Германия - 3,8%.

АЭС с электрической мощностью в 1 ГВт экономит
7 миллионов тонн выбросов СО2 в год по сравнению с ТЭЦ на угле,
3,2 миллиона тонн выбросов СО2 по сравнению с ТЭЦ на газе.

корпус; 4 — замедлитель; 5 — ядерное топливо; 6 — теплоноситель.

5 — втулка;
6 — наконечник.

урана.

них находится в Европе и США, Японии, России, Южной Корее, Канаде, Индии, Украине и Китае. По оценке МАГАТЭ, по крайней мере, еще 60 реакторов будут введены в строй в течение 15 лет. Несмотря на многообразие типов и размеров, существует всего четыре основных категории реакторов:
Поколение 1 – реакторы этого поколения разработаны в 1950-е и 1960-е годы, и представляют собой видоизмененные и укрупненные ядерные реакторы военного назначения, предназначенные для движения подводных лодок или для производства плутония.
Поколение 2 – к этой классификации относится подавляющее большинство реакторов, находящихся в промышленной эксплуатации.
Поколение 3 – в настоящее время реакторы данной категории вводятся в эксплуатацию в некоторых странах, преимущественно в Японии.
Поколение 4 – сюда относятся реакторы, которые находятся на стадии разработки и которые планируется внедрить через 20-30 лет.

функционируют в Японии, большее количество находится в стадии разработки или строительства. В стадии разработки находится около двадцати различных типов реакторов этого поколения. Большинство из них являются «эволюционными» моделями, разработанными на базе реакторов второго поколения, с внесенными изменениями, сделанными на основе новаторских подходов.
По данным Всемирной ядерной ассоциации, поколение 3 характеризуется следующими пунктами:
Стандартизированный проект каждого типа реактора позволяет ускорить процедуру лицензирования, снизить затраты основных средств и продолжительность строительных работ.
Упрощенная и более прочная конструкция, делающая их более простыми в обращении и менее восприимчивыми к сбоям в процессе эксплуатации.
Высокий коэффициент готовности и более длительный период эксплуатации – примерно шестьдесят лет.
Снижение возможности возникновения аварий с расплавлением активной зоны
Минимальное воздействие на окружающую среду.
Глубокое выгорание топлива для снижения его расхода и количества отходов производства.

Поколение 3

– это модель, разработанная на основе французского N4 и немецкого KONVOI - разработок второго поколения, запущенных в эксплуатацию во Франции и Германии.
Модульный реактор с шаровой засыпкой (PBMR)
PBMR является высокотемпературным газоохлаждаемым реактором (HTGR).
Реактор с водой под давлением
Существуют следующие типы дизайнов больших ректоров:
APWR (разработчики - компании Mitsubishi и Westinghouse),
APWR+ (японская компания Mitsubishi),
EPR (французская компания Framatome ANP),
AP-1000 (американская компания Westinghouse),
KSNP+ и APR-1400 (корейские компании) и CNP-1000 (Китайская национальная ядерная корпорация).
В России компаниями Атомэнергопроект и Гидропресс разработан усовершенствованный ВВЭР-1200.

с газовым охлаждением
LFR—Реактор на быстрых нейтронах, охлаждаемый свинцом
MSR - Реактор на расплавленных солях :
Урановое топливо расплавляется в соли фторида натрия, циркулирующей по графитовым каналам активной зоны. Тепло, вырабатывающееся в расплавленной соли, отводится во второй контур
Реактор на быстрых нейтронах с натриевым охлаждением
VHTR – Сверхвысокотемпературный реактор:
Мощность реактора 600 Мвт, активная зона охлаждается гелием, графитовый замедлитель. Рассматривается в качестве самой многообещающей и перспективной системы, направленной на выработку водорода. Производство электроэнергии на VHTR должно стать высокоэффективным.

атомной энергетики
опирается на результаты фундаментальных и
прикладных исследований свойств материи

Фундаментальные исследования: фундаментальные
свойства и структура материи, новые источники энергии на
уровне фундаментальных взаимодействий

Исследования и управление свойствами материалов – Радиационное материаловедение, создание конструкционных коррозионно-стойких, жаропрочных, радиационно-стойких сталей, сплавов и композиционных материалов

Создание приборов, оборудования, средств автоматизации, диагностики, контроля (общее, среднее и точное машиностроение, приборостроение)

Моделирование процессов.
Развитие математических моделей, расчетных методов и алгоритмов. Разработка методов параллельных вычислений для проведения нейтронно-физических, термодинамических, механических, химических и других расчетных исследований с применением суперкомпьютеров

АЭ
Ожидаемый рост мощностей АЭ может быть обеспечен на основе дальнейшего развития технологий реакторов на тепловых нейтронах и разомкнутого ЯТЦ
Основные проблемы современной АЭ связаны с накоплением ОЯТ (это не РАО!) и риском распространения в мире чувствительных технологий ЯТЦ и ядерных материалов

реакторов-размножителей на быстрых нейтронах
Полное замыкание ядерного топливного цикла в АЭ по всем делящимся материалам
Организация сети международных ядерных топливно-энергетических центров по предоставлению комплекса услуг в области ЯТЦ
Освоение и внедрение в АЭ реакторов для промышленного теплоснабжения, производства водорода, опреснения воды и др.целей
Реализация оптимальной схемы рецикла в АЭ высокорадиотоксичных младших актинидов

реакторного модуля МГРТ для варианта с паровой конверсией метана

основные реакции:
СН4 + Н2О СО + ЗН2 – 206 кДж
СН4 + СО2 2СО + 2Н2 – 248 кДж
CH4 + 0,5О2 CO + 2H2 + 38 кДж
СО + Н2О СО2 + Н2 + 41 кДж
Высокотемпературную конверсию осуществляют в отсутствие катализаторов при температурах 1350—1450 °С и давлениях до 30—35 кгс/см2, или 3—3,5 Мн/м2; при этом происходит почти полное окисление метана и др. углеводородов кислородом до CO и H2.
CO и H2 легко разделяются.

+ 3CO2

Водород способен восстанавливать многие металлы из их оксидов (такие, как железо (Fe), никель (Ni), свинец (Pb), вольфрам (W), медь (Cu) и др.).
Так, при нагревании до температуры 400-450°C и выше происходит восстановление железа (Fe) водородом из его любого оксида, например:
Fe2O3 + 3H2 = 2Fe + 3H2O

с точки зрения военной мощи, так и в рамках потенциала экономического развития (ядерные технологии в экономике России).
“Ядерный щит”– гарант независимой экономической политики России и стабильности во всем мире.
Выбор ядерной индустрии в качестве локомотива экономики позволит сначала “подтянуть” на достойный уровень машиностроение, приборостроение, автоматику и электронику и др., в ходе чего произойдет закономерный переход количества в качество.