ALTE DOCUMENTE
|
||||||||||
JADERNÉ ELEKTRÁRNY , ØÍZENÁ ATOMOVÁ REAKCE , ÈERNOBYL
Jaderná elektrárna
=tepelná elektrárna, která má místo parního kotle reaktor jadrný, v nìmz probíhá stìpení nìkterých tìzkých prvkù, jako napø. uran, plutonium za souèasného uvolòování velkého mnozství tepla.
Jaderné elektrárny jsou: 1) jednookruhové
2) dvouokruhové
U jednookruhových jaderných elektráren se páry vyrobená v jaderném reaktoru pøivádí pøímo do turbíny, kdezto u dvouokruhových jaderných elektráren se teplo z reaktoru odvádí teplonosnou látkou primárním okruhem do výmìníku tepla (parního generátoru), kde vzniká pára, která se sekundárním okruhem pøivádí k&nbs 141i88b p;turbínì pohánìjící alternátor.
První vyuzití jaderné energie k výrobì elektrické energie se experimentálnì uskuteènilo 20.12. 1951 v Národní reaktorové laboratoøi ARCO (USA - stát Idaho), první pokusná jaderná elektrárna byla spustìna v Obnisku u Moskvy (Sovìtský svaz) 27.6.1954. V Èeskoslovensku byla první jaderná elektrárna spustìna 24.10.1972 v Jaslovských Bohunicích u Trnavy. Nejvìtsí jadernou elektrárnou na svìtì s deseti reaktory o èistém elektrickém výkonu 8 814 MW je Fukushima v Japonsku. Nejvíce elektrické energie vyrobené v jaderné elektrárnì produkuje Francie z 56 reaktorù s celkovým výkonem 58 688 MW, coz je témìø 73 % celkové výroby elektrické energie zemì. V ÈR byl zahájen provoz v jaderné elektrárnì Dukovany v srpnu roku 1985 (nyní jsou v provozu ètyøi reaktory typu PWR o celkovém elektrickém výkonu 1 632 MW, v témze roce byla zahájena výstavba jaderné elektrárny Temelín). Jaderné elektrárny se v ÈR podílejí na výrobì elektrické energie 23,5 % (1993).
Paliva pouzívaná v jaderných elektrárnách
Název paliva: |
teplota tání: |
teplota varu |
hustota |
vyuzití |
URAN |
1 132 °C |
3 818 °C |
|
palivo v jaderných reaktorech |
PLUTONIUM |
637 °C |
3 235 °C |
|
výroba jaderných zbraní, zdroj energie v kosmických sondách |
Uran
= uranium, znaèka U - radioaktivní chemický prvek ze skupiny aktinoidù. Protonové èíslo 92, relativní atomová hmotnost je 238,029, støíbrolesklý kov. Objeven v roce 0789. V pøírodì se vyskytuje nejèastìji ve smolinci (uraninitu). Pouzívá se zejména jako palivo v jaderných reaktorech. Ve slouèeninách má oxidaèní èíslo II az VI.
Plutonium
= znaèka Pu - radioaktivní chemický prvek ze skupiny aktinoidù, protonové èíslo 94, relativní atomová hmotnost je 244. Umìle pøipraveno v roce 1940. Ve slouèeninách má oxidaèní èíslo III az VII.
Øízená jaderná reakce a její prùbìh
= stìpení nuklidù pomocí neutronù tak, ze se uvolní vìtsí poèet neutronù, nez kolik se na stìpení spotøebovalo. Jaderná reakce stìpení uranu je øetìzová. Kazdý uvolnìný neutron mùze stìpit dalsí atom uranu, nebo plutonia a uvolní se pøi tom dalsí neutrony.
Stìpením 235U o hmotnosti 1 kg se uvolní energie pøibliznì J, coz odpovídá energii uvolnìné hoøením uhelného paliva o hmotnosti 3 000 tun.
Nuklidy, které mají schopnost se stìpit pomocí neutronù jsou oznaèovány, jako: 235U a 239Pu.
V jaderném reaktoru probíhají napø. reakce:
Více, nez 99 % pøírodního uranu tvoøí izotopy 238U a ménì nez 1 % izotop 235U. Pravdìpodobnost, ze jakýkoliv neutron (rychlý, nebo pomalý) zpùsobí stìpnou reakci, je mnohem vìtsí pro 235 U.
Aby øetìzová reakce mohla pokraèovat, musí být rychlé neutrony zpomaleny. Pøi øízené reakci v jaderném reaktoru se zpomalení dosáhne pomocí moderátorù = látka, která rychlé neutrony v pruzných srázkách zbrzdí a zmensí jejich energii, a nichz by je pohltila. Tuto schopnost mají jádra prvkù malých hmotností, napø.: , , . Proto se jako moderátor pouzívá voda H2O, tìzká voda D2O a grafit.
Jako jaderné palivo se nejèastìji pouzívá obohacený uran (obsahuje 3 - 4 % izotopu 235U). Obohacení se provádí slozitou technologií, napø. dìlením plynného 238UF6 od 235UF6 difuzí.
Struèné shrnutí
I. jaderné elektrárny
jednookruhové
dvouokruhové
II. moderátory
voda ( D2O, H2O )
grafit
III. paliva
uran
plutonium
IV. dìlení uranu
U
U
Èernobyl
Èernobyl, mìsto na Ukrajinì, 90 km severnì od Kyjeva, 16 km severozápadnì od Èernobylu, poblíz mìsta Pripjati (které mìlo v dobì havárie 30 000 obyvatel) lezí jaderná elektrárna Èernobyl se ètyømi reaktory, kazdý o výkonu 1 000 MW, která byla uvedena do provozu v letech 1977 - 1983. V dubnu roku 1986 zde doslo k doposud nejvìtsí jaderné katastrofì na svìtì. Snahou mezinárodního spoleèenství je ukonèení èinnosti celé elektrárny.
JE Dukovany: uvedena na plný výkon roku 1987, dodává do elektrické rozvodné sítì kazdoroènì více nez 18 miliard kilowatthodin elektrické energie. Znamená to, ze kazdá pátá zárovka v ÈR spotøebovává energii právì z této elektrárny.
JE Temelín O výstavbì JETE bylo rozhodnuto v roce 1980. O tom, ze ze ètyø plánovaných blokù, by mìly být v elektrárnì dokonèeny pouze první dva, rozhodla porevoluèní federální vláda v roce 1990. Ale v roce 1993 schválila èeská vláda definitivní dostavbu vsech ètyø blokù Temelína. Dostavba JETE stále pokraèuje.
Závìr
Lidstvo se bude muset jednou stejnì spoléhat právì na tyto jaderné elektrárny, protoze pøedstavují jedinou moznost získávání elektrické energie do budoucnosti. Doufejme, ze budou bezpeèné a nebude se opakovat katastrofa, jako v jaderné elektrárnì Èernobyl.
Rejstøík
ÈERNOBYL 1,3
D
DÌLENÍ URANU 2
DVOUOKRUHOVÉ J. ELEKTRÁRNY 1
H
HUSTOTA 1
J
JADERNÁ ELEKTRÁRNA 1,2
JADERNÁ KATASTROFA 3
JE DUKOVANY 3
JE TEMELÍN 3
JEDNOOKRUHOVÉ J. ELEKTRÁRNY 1
M
MODERÁTORY 2
P
PALIVA V JAD. ELEKTRÁRNÁCH 1
PLUTONIUM 1
R
RADIOAKTIVNÍ CHEMICKÝ PRVEK 2
ØÍZENÁ JADERNÁ REAKCE 1,2
S
SMOLINEC 1
T
TEPLOTA TÁNÍ 1
TEPLOTA VARU 1
U
URAN 1
V
VODA 2
VYUZITÍ 1
|