Trường Đại học Thủ Dầu Một Khoa Khoa học tự nhiên Đề tài : NĂNG LƯỢNG HẠT NHÂN NHÓM 7: KHỔNG THỊ AN VÕ KHÁNH NGUYÊN NHÀ MÁY ĐIỆN HẠT NHÂN NỘI DUNG Tổng quan Lí thuyết lượng hạt nhân Mô hình hạt nhân phản ứng hạt nhân Tốc độ phân rã phóng xạ Đơn vị phóng xạ Lò phản ứng hạt nhân Chất thải hạt nhân Tổng hợp hạt nhân I TỔNG QUAN Hầu hết quốc gia bắt đầu thực chương trình phát triển lượng hạt nhân Tính tới tháng năm 2008, có tổng cộng 430 nhà máy điện hạt nhân giới cung cấp tới 15% tổng số điện giới năm 2007 Trong số 31 nước có nhà máy điện hạt nhân có nhiều nước lệ thuộc nhiều vào lượng điện hạt nhân cung cấp I TỔNG QUAN Ví dụ: Địa điểm Lượng điện tiêu thụ hạt nhân cung ứng Pháp 77% Lithuania Khoảng 65% Hoa Kỳ ( 104 nhà máy ) 20% I TỔNG QUAN  Do tai nạn Ukraine Nhật trở thành mối lo ngại khả an toàn từ lò phản ứng hạt nhân  Mặc dù, nhiều quốc gia có lệnh cấm xây dựng nhà máy lượng hạt nhân, dự đoán giới sản xuất lượng hạt nhân 22.7EJ đạt khoảng 30EJ vào năm 2020 Sự gia tăng sử dụng lượng hạt nhân chủ yếu có thu hút nguồn lượng "sạch" thay Click to edit Master text styles Second level Third level Fourth level Fifth level Hiện trường nhà máy điện hạt nhân Chemobyl xảy thảm họa Three Mile Island (Hoa kỳ) II LÝ THUYẾT CƠ BẢN CỦA NĂNG LƯỢNG HẠT NHÂN Năng lượng hạt nhân dựa vào công thức Einstein: E = mc2 Trong đó: E: lượng, M: khối lượng C: vận tốc ánh sáng chân không N =A–Z A= P + N A: số khối nguyên tử II LÝ THUYẾT CƠ BẢN CỦA NĂNG LƯỢNG HẠT NHÂN  Khối lượng điện tích hạt đưa bảng 7.1 10 NGUYÊN TẮC LÀM VIỆC CỦA LÒ PHẢN ỨNG NƯỚC ÁP LỰC (PWR)  Nước áp lực cao lò phản ứng vừa chất tải nhiệt, vừa chất làm chậm, dẫn qua thiết bị sinh để tạo nước làm quay turbine máy phát điện  Một Lò phản ứng PWR có từ 150 – 250 Khối nhiên liệu, Khối nhiên liệu có từ 200 – 300 Viên nhiên liệu Như Lò phản ứng vận hành tâm lò phản ứng thường có từ 80 – 100 Uranium  Nước tâm Lò phản ứng vào khoảng 3250C, phải giữ khoảng 150 lần áp suất khí để ngăn cản nước sôi Áp lực trì thiết bị tạo áp lực Nước vong thứ cấp có áp lực thấp vòng sơ cấp 33 NGUYÊN TẮC LÀM VIỆC CỦA LÒ PHẢN ỨNG NƯỚC ÁP LỰC (PWR) 34 35 NGUYÊN TẮC LÀM VIỆC CỦA LÒ PHẢN ỨNG NƯỚC SÔI (BWR) 36 NGUYÊN TẮC LÀM VIỆC CỦA LÒ PHẢN ỨNG NƯỚC SÔI (BWR)  BWR sử dụng nước khử khoáng (nước nhẹ - light water) làm chất tải nhiệt chất làm chậm neutron Nhiệt sinh tâm lò phản ứng làm cho nước bay hơi, nước sinh chuyển trực tiếp tới turbine làm quay máy phát điện, sau ngưng tụ thành chất lỏng (dạng nước) chuyển trở lại tâm lò phản ứng Nước tải nhiệt trì 75atm (7.6Mpa) nước sôi tâm lò phản ứng có nhiệt độ khoảng 2850C (5500F) 37 VI LÒ PHẢN ỨNG HẠT NHÂN  Lò phản ứng làm mát khí phát triển Great Britain sử dụng CO2 khí làm mát than chì chất điều hành với kim loại urani tự nhiên nhiên liệu Hiệu suất nhiệt khoảng 25%  Với việc làm giàu urani đến 2.2%, hiệu suất nhiệt tăng 41% lò phản ứng khí nâng cao(AGR) –li sử dụng nhiệt độ cao 38 VI LÒ PHẢN ỨNG HẠT NHÂN  Lò phản ứng nước nặng phát triển Canada biết đến lò phản ứng CANDU sử dụng nhiên liệu chuẩn Mỗi bó nhiên liệu tập hợp nhiều nhiên liệu có vỏ bọc làm hợp kim zircaloy, bên chứa viên UO2 thiên nhiên 39 VII CHẤT THẢI HẠT NHÂN Chất thải phóng xạ chất thải có chứa chất phóng xạ Chất thải phóng xạ thường sản phẩm phụ nhà máy điện hạt nhân ứng dụng khác phân hạch hạt nhân công nghệ hạt nhân, chẳng hạn nghiên cứu y học Chất thải phóng xạ nguy hiểm cho hầu hết hình thức sống môi trường, quy định quan phủ để bảo vệ sức khỏe người môi trường 40 Bể chứa chất thải hạt nhân 41 VII CHẤT THẢI HẠT NHÂN Một số giải pháp xử lí: Cất giữ đá nhân tạo Rút ngắn chu kì bán rã Chôn sâu lòng đất Chôn sâu đáy biển Tái chế chất thải hạt nhân Chôn sông băng 42 VIII TỔNG HỢP HẠT NHÂN  Phản ứng Đơteri – tritrum 43 VIII TỔNG HỢP HẠT NHÂN  Phản ứng Đơteri – đơteri - Trutium phản ứng:  VIII TỔNG HỢP HẠT NHÂN Phản ứng khác ) - Phản ứng tổng hợp: 45 ƯU ĐIỂM VÀ NHƯỢC ĐIỂM CỦA NĂNG LƯỢNG HẠT NHÂN ƯU ĐIỂM - Tạo số lượng lớn lượng - Nguồn lượng xanh - Không làm ô nhiễm không khí - Nhiên liệu độc lập NHƯỢC ĐIỂM - Bức xạ - Không thể tái tạo - Phát triển vũ khí hạt nhân - Chi phí xây dựng khổng lồ -Chất thải hạt nhân - Tai nạn nhà máy điện hạt nhân - Vận chuyển nhiên liệu chất thải 46