Βασικές γνώσεις πυρηνικής ενέργειας

Ανάπτυξη τεχνολογίας πυρηνικής ενέργειας: Από τότε που ο Πειραματικός Εκτροφέας Νο. 1 των Ηνωμένων Πολιτειών (EBR-1) χρησιμοποίησε για πρώτη φορά την πυρηνική ενέργεια για την παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας τον Δεκέμβριο του 1951, η παγκόσμια πυρηνική ενέργεια αναπτύσσεται για περισσότερα από 50 χρόνια. Μέχρι το τέλος του Το 2018, υπήρχαν περισσότερες από 500 μονάδες παραγωγής πυρηνικής ενέργειας σε λειτουργία σε όλο τον κόσμο, αντιπροσωπεύοντας περίπου το 18 τοις εκατό της συνολικής παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας στον κόσμο.

 

Τα πάντα στον κόσμο αποτελούνται από άτομα, τα οποία με τη σειρά τους αποτελούνται από τον πυρήνα και τα ηλεκτρόνια γύρω από αυτόν. Η σύντηξη ελαφρών πυρήνων και η διάσπαση των βαρέων πυρήνων απελευθερώνουν ενέργεια, η οποία ονομάζεται ενέργεια σύντηξης και ενέργεια σχάσης αντίστοιχα, ή πυρηνική ενέργεια για συντομία.

Η πυρηνική ενέργεια στην οποία αναφέρεστε είναι ενέργεια πυρηνικής σχάσης. Το καύσιμο για τους πυρηνικούς σταθμούς είναι το ουράνιο. Το ουράνιο είναι ένα βαρύ μέταλλο. Το φυσικό ουράνιο αποτελείται από τρία ισότοπα:

Το ουράνιο{{0}} έχει περιεκτικότητα 0,71 τοις εκατό

Το ουράνιο-238 περιέχει 99,28 τοις εκατό

Περιεκτικότητα σε 0.0058 τοις εκατό ουρανίου-234 Το ουράνιο-235 είναι το μόνο νουκλεΐδιο που βρίσκεται στη φύση που είναι επιρρεπές σε σχάση.

Όταν ένα νετρόνιο βομβαρδίζει έναν πυρήνα ουρανίου-235, η πυρηνική ενέργεια του ατόμου διασπάται σε δύο ελαφρύτερους πυρήνες, παράγοντας δύο ή τρία νετρόνια και ακτίνες ταυτόχρονα και εκπέμποντας ενέργεια. Εάν το νέο νετρόνιο χτυπήσει έναν άλλο πυρήνα ουρανίου-235, μπορεί να προκαλέσει νέα σχάση. Σε μια αλυσιδωτή αντίδραση, η ενέργεια απελευθερώνεται σε ένα ατελείωτο ρεύμα.

Πόση ενέργεια απελευθερώνεται από τη σχάση ουρανίου-235; Η ενέργεια που απελευθερώνεται από τη σχάση 1 κιλού ουρανίου-235 είναι ισοδύναμη με την ενέργεια που απελευθερώνεται από την καύση 2.700 τόνων τυπικού άνθρακα.

 

Ο αντιδραστήρας είναι το βασικό σχέδιο ενός πυρηνικού σταθμού ηλεκτροπαραγωγής και η αλυσιδωτή αντίδραση σχάσης λαμβάνει χώρα σε αυτόν. Υπάρχουν πολλοί τύποι αντιδραστήρων και ο πιο χρησιμοποιούμενος αντιδραστήρας σε πυρηνικό εργοστάσιο ηλεκτροπαραγωγής είναι ένας αντιδραστήρας νερού υπό πίεση.

Το πρώτο πράγμα που έχετε σε έναν αντιδραστήρα νερού υπό πίεση είναι το πυρηνικό καύσιμο. Το πυρηνικό καύσιμο αποτελείται από σφαιρίδια πυροσυσσωματωμένου διοξειδίου ουρανίου, μεγέθους ενός μικρού δακτύλου, συσκευασμένα σε σωλήνες ζιρκονίου, οι οποίοι συναρμολογούνται μαζί σε ένα συγκρότημα καυσίμου με περισσότερους από τριακόσιους σωλήνες ζιρκονίου που περιέχουν σφαιρίδια. Τα περισσότερα συγκροτήματα περιέχουν μια δέσμη ράβδων ελέγχου που ελέγχουν την ισχύ της αλυσιδωτής αντίδρασης και την έναρξη και το τέλος της αντίδρασης.

Ο αντιδραστήρας νερού υπό πίεση χρησιμοποιεί νερό ως ψυκτικό για να ρέει μέσω του συγκροτήματος καυσίμου υπό την ώθηση της κύριας αντλίας. Αφού απορροφήσει τη θερμότητα που παράγεται από την πυρηνική σχάση, ρέει έξω από τον αντιδραστήρα και στη γεννήτρια ατμού, όπου περνά τη θερμότητα στο νερό της δευτερεύουσας πλευράς, μετατρέποντάς τα σε ατμό και στέλνοντάς τα για παραγωγή ηλεκτρισμού, ενώ η θερμοκρασία του Το ίδιο το κύριο ψυκτικό έχει χαμηλώσει. Το κύριο ψυκτικό από τη γεννήτρια ατμού αποστέλλεται στη συνέχεια πίσω στον αντιδραστήρα από την κύρια αντλία για θέρμανση. Αυτό το κανάλι κυκλοφορίας του ψυκτικού μέσου ονομάζεται πρωτεύον κύκλωμα και πρωτεύον

Η πίεση διατηρείται και ρυθμίζεται από έναν ρυθμιστή τάσης.

 

Οι θερμοηλεκτρικοί σταθμοί χρησιμοποιούν άνθρακα και πετρέλαιο για την παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας, οι υδροηλεκτρικοί σταθμοί χρησιμοποιούν υδροηλεκτρική ενέργεια και οι πυρηνικοί σταθμοί είναι νέοι σταθμοί παραγωγής ενέργειας που χρησιμοποιούν την ενέργεια που περιέχεται στον πυρήνα για την παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας. Οι πυρηνικοί σταθμοί μπορούν να χωριστούν χονδρικά σε δύο μέρη: το ένα είναι το πυρηνικό νησί που χρησιμοποιεί την πυρηνική ενέργεια για την παραγωγή ατμού, συμπεριλαμβανομένης της μονάδας αντιδραστήρα και του πρωτεύοντος συστήματος. Το άλλο είναι ένα συμβατικό νησί που χρησιμοποιεί ατμό για την παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας, συμπεριλαμβανομένου ενός στροβιλο- σύστημα γεννήτριας.

Το καύσιμο που χρησιμοποιείται στους πυρηνικούς σταθμούς είναι το ουράνιο. Το ουράνιο είναι ένα πολύ βαρύ μέταλλο. Το πυρηνικό καύσιμο από ουράνιο είναι σχάση σε μια συσκευή που ονομάζεται αντιδραστήρας, η οποία παράγει μεγάλη ποσότητα θερμικής ενέργειας. Αυτή η θερμική ενέργεια εκτελείται από το νερό υπό υψηλή πίεση και ο ατμός παράγεται σε μια γεννήτρια ατμού, η οποία οδηγεί έναν αεριοστρόβιλο να περιστρέφεται με μια γεννήτρια. Η ηλεκτρική ενέργεια παράγεται συνεχώς και αποστέλλεται παντού μέσω του ηλεκτρικού δικτύου. Έτσι λειτουργεί ο πιο συνηθισμένος τύπος πυρηνικών σταθμών αντιδραστήρων υπό πίεση νερού.

Στις ανεπτυγμένες χώρες, η πυρηνική ενέργεια έχει αναπτυχθεί εδώ και δεκαετίες και έχει γίνει μια ώριμη πηγή ενέργειας. Η πυρηνική βιομηχανία της Κίνας αναπτύσσεται για περισσότερα από 40 χρόνια και έχει δημιουργήσει ένα αρκετά πλήρες σύστημα κύκλου πυρηνικού καυσίμου από τη γεωλογική έρευνα, την εξόρυξη έως την επεξεργασία και την επανεπεξεργασία εξαρτημάτων. Έχει δημιουργήσει πολλούς τύπους πυρηνικών αντιδραστήρων, και έχει πολυετή εμπειρία διαχείρισης και λειτουργίας ασφάλειας, καθώς και μια πλήρη επαγγελματική και τεχνική ομάδα. Η κατασκευή και η λειτουργία πυρηνικών σταθμών ηλεκτροπαραγωγής είναι μια πολύπλοκη τεχνολογία. Η χώρα είναι ήδη σε θέση να σχεδιάσει, να κατασκευάσει και να λειτουργήσει τους δικούς της πυρηνικούς σταθμούς. Ο πυρηνικός σταθμός Qinshan ερευνήθηκε, σχεδιάστηκε και κατασκευάστηκε από την ίδια την Κίνα.

 

Η ηλεκτρική ενέργεια παράγεται σε σταθμούς ηλεκτροπαραγωγής. Γνωρίζουμε σταθμούς ηλεκτροπαραγωγής με καύση άνθρακα που λειτουργούν με άνθρακα ή πετρέλαιο, υδροηλεκτρικούς σταθμούς που λειτουργούν με νερό και μικρές ή πειραματικές μονάδες που παράγουν ηλεκτρική ενέργεια από άνεμο, ηλιακό, γεωθερμικό, παλιρροιακό, κυματισμό και μεθάνιο. Οι πυρηνικοί σταθμοί ηλεκτροπαραγωγής είναι νέοι τύποι σταθμών παραγωγής ενέργειας που βασίζονται στην ενέργεια που περιέχεται στον πυρήνα για την παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας σε μεγάλη κλίμακα.

Το καύσιμο που χρησιμοποιείται στους πυρηνικούς σταθμούς είναι το ουράνιο. Το ουράνιο είναι ένα πολύ βαρύ μέταλλο. Το πυρηνικό καύσιμο που κατασκευάζεται από ουράνιο είναι σχάση σε μια συσκευή που ονομάζεται αντιδραστήρας και παράγει μεγάλη ποσότητα θερμικής ενέργειας. Αυτή η θερμική ενέργεια εκτελείται από το νερό υπό υψηλή πίεση. Παράγεται σε γεννήτριες ατμού και αποστέλλεται παντού με ηλεκτρικά δίκτυα. Έτσι λειτουργούν οι πιο συνηθισμένοι πυρηνικοί σταθμοί αντιδραστήρων νερού υπό πίεση.

 

Πριν από περίπου 100 χρόνια, οι επιστήμονες ανακάλυψαν ότι ορισμένες ουσίες εκπέμπουν τρία είδη ακτινοβολίας: ακτίνες άλφα (άλφα), ακτίνες βήτα (βήτα) και ακτίνες γάμμα (γάμα).

Μεταγενέστερες μελέτες απέδειξαν ότι οι ακτίνες άλφα ήταν ρεύματα σωματιδίων άλφα (πυρήνες ηλίου) και οι ακτίνες βήτα ήταν ρεύματα σωματιδίων βήτα (ηλεκτρόνια), συλλογικά γνωστά ως σωματιδιακή ακτινοβολία. Το ίδιο ισχύει για τις ακτίνες νετρονίων, τις κοσμικές ακτίνες κ.λπ. Οι ακτίνες γάμμα είναι ηλεκτρομαγνητικά κύματα πολύ μικρού μήκους κύματος που ονομάζονται ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία. Το ίδιο ισχύει και για τις ακτίνες Χ και ούτω καθεξής.

Τα κοινά χαρακτηριστικά αυτών των ακτίνων είναι:

1. Έχουν μια ορισμένη ικανότητα να διεισδύουν στην ύλη.

2. Οι άνθρωποι δεν μπορούν να αντιληφθούν τις πέντε αισθήσεις, αλλά μπορούν να κάνουν τη φωτογραφική πλάκα ευαίσθητη.

3. Η ακτινοβολία σε ορισμένες ειδικές ουσίες μπορεί να εκπέμπει ορατό φθορισμό.

4. Ο ιονισμός συμβαίνει κατά τη διέλευση από την ουσία.

Οι ακτίνες έχουν ορισμένες επιπτώσεις στους ζωντανούς οργανισμούς κυρίως μέσω του ιονισμού.

Η ακτινοβολία δεν πρέπει να φοβάται. Υπάρχουν ουσίες στα τρόφιμα που τρώμε, στα σπίτια στα οποία ζούμε, ακόμη και στο σώμα μας που εκπέμπουν ακτινοβολία. Όλοι λαμβάνουμε μια ορισμένη ποσότητα ακτινοβολίας όταν φοράμε φωτεινά ρολόγια, λαμβάνουμε ακτινογραφίες, πετάμε με αεροπλάνο και καπνίζουμε. Ωστόσο, μια πολύ υψηλή δόση ακτινοβολίας μπορεί να προκαλέσει επιβλαβείς επιπτώσεις.

 

Ένας πυρηνικός αντιδραστήρας είναι μια συσκευή που διατηρεί και ελέγχει την αλυσιδωτή αντίδραση πυρηνικής σχάσης, επιτρέποντας έτσι τη μετατροπή της πυρηνικής ενέργειας σε θερμική ενέργεια.

Ο αντιδραστήρας νερού υπό πίεση για πυρηνικούς σταθμούς έχει ένα παχύ ατσάλινο σωληνωτό κέλυφος με πολλές εισαγωγές και εξόδους νερού στη μέση, που ονομάζεται δοχείο πίεσης. Το δοχείο πίεσης του αντιδραστήρα νερού υπό πίεση 900 MW έχει ύψος 12 μέτρα, διάμετρο 3,9 μέτρα και πάχος του τοίχου περίπου 0,2 μέτρα.

Μέσα στο δοχείο πίεσης βρίσκεται ο πυρήνας του αντιδραστήρα, ο οποίος αποτελείται από το συγκρότημα καυσίμου και το συγκρότημα ράβδου ελέγχου. Το νερό ρέει μέσα από τα κενά μεταξύ τους. Το νερό κάνει δύο πράγματα εδώ: επιβραδύνει τα νετρόνια, ώστε να μπορούν να απορροφηθούν από τους πυρήνες του ουρανίου-235 και αφαιρεί θερμότητα από αυτά. Ένα PWR 900 MW περιέχει συνήθως 157 συγκροτήματα καυσίμου που περιέχουν περίπου 80 τόνους διοξειδίου του ουρανίου.

Το πάνω μέρος του δοχείου πίεσης είναι εξοπλισμένο με μηχανισμό κίνησης ράβδου ελέγχου, ο οποίος μπορεί να πραγματοποιήσει το άνοιγμα του αντιδραστήρα, τη διακοπή λειτουργίας (συμπεριλαμβανομένου του τερματισμού έκτακτης ανάγκης) και τη ρύθμιση ισχύος αλλάζοντας τη θέση της ράβδου ελέγχου.

 

Σε γενικές γραμμές, ένα πυρηνικό ατύχημα συμβαίνει σε μια πυρηνική εγκατάσταση (όπως ένας πυρηνικός σταθμός), με αποτέλεσμα την απελευθέρωση ραδιενεργών υλικών και την έκθεση των εργαζομένων και του κοινού σε έκθεση που υπερβαίνει ή ισοδύναμη με τα προβλεπόμενα όρια. Προφανώς, υπάρχει ένα ευρύ φάσμα της σοβαρότητας των πυρηνικών ατυχημάτων. Προκειμένου να υπάρχει ένα ενιαίο πρότυπο κατανόησης, η διεθνής κοινότητα έχει ταξινομήσει επτά επίπεδα σημαντικών για την ασφάλεια συμβάντων στις πυρηνικές εγκαταστάσεις.

Όπως φαίνεται από τον πίνακα, μόνο τα επίπεδα 4-7 αναφέρονται ως "ατυχήματα". Ένα ατύχημα πάνω από το επίπεδο 5 απαιτεί την εφαρμογή σχεδίου έκτακτης ανάγκης εκτός τοποθεσίας. Υπήρξαν τρία τέτοια ατυχήματα στον κόσμο, δηλαδή το ατύχημα του Τσερνομπίλ στη Σοβιετική Ένωση, το ατύχημα στο Wentzcale στο Ηνωμένο Βασίλειο και το ατύχημα στο Three Mile Island στις Ηνωμένες Πολιτείες.

 

Τα περισσότερα φυτά στην Κίνα είναι έτσι

1) Κτίριο αντιδραστήρα: συμπεριλαμβανομένου εσωτερικού και εξωτερικού δοχείου συγκράτησης και εσωτερικής δομής καθώς και συλλέκτη τήγματος πυρήνα. Το κτίριο του αντιδραστήρα είναι μια κυλινδρική δομή διπλής στρώσης, η οποία περιέχει και υποστηρίζει τις κύριες εγκαταστάσεις που σχετίζονται με το πρωτεύον κύκλωμα (συμπεριλαμβανομένου του δοχείου πίεσης και του κύριου κυκλώματος ψύξης, συμπεριλαμβανομένης της κύριας αντλίας, του εξατμιστή και του συμπιεστή). Ο θάλαμος ανεφοδιασμού του αντιδραστήρα και το εσωτερικό δομή. Βοηθητικός εξοπλισμός. Η κύρια λειτουργία του εργοστασίου είναι να αποτρέπει την επίδραση εξωτερικών γεγονότων στις εσωτερικές αντιδράσεις και να διασφαλίζει ότι δεν υπάρχουν διαρροές. Συμπεριλαμβανομένου του πρωτεύοντος ατυχήματος κυκλώματος απώλεια νερού, έτσι ώστε η πίεση και η θερμοκρασία στο εργοστάσιο.

1.1) Συγκράτηση: Ο περιορισμός είναι μια δομή διπλού τοιχώματος, όπου ο εσωτερικός τοίχος αποτελείται από προεντεταμένο βαρέλι από σκυρόδεμα και θόλο από σκυρόδεμα και η εσωτερική πλευρά είναι επενδεδυμένη με χάλυβα για να εξασφαλιστεί η στεγανοποίηση. Ο εξωτερικός περιέκτης αντιστέκεται στην εξωτερική κρούση. Ο εξωτερικός και ο εσωτερικός περιέκτης απομονώνονται από μια περιοχή δακτυλίου πλάτους 1,{3}}μέτρου, η οποία βρίσκεται υπό αρνητική πίεση για να συλλέξει τη διαρροή μετά από ένα ατύχημα διαρροής και να διασφαλίσει ότι η διαρροή φιλτράρεται πριν απελευθερωθεί στην ατμόσφαιρα. Ο διπλός περιορισμός θεωρείται αποτελεσματική προστασία του περιβάλλοντος σε περίπτωση σοβαρού ατυχήματος.

1.2) Εσωτερική δομή: η κύρια λειτουργία είναι να παρέχει υποστήριξη για το δοχείο πίεσης του αντιδραστήρα και υποστήριξη για βοηθητικό εξοπλισμό. Βιολογική προστασία του προσωπικού και του εξοπλισμού Για την αποφυγή της πρόσκρουσης από χτυπήματα σωλήνων και βλημάτων σε συστήματα περιορισμού, κυκλωμάτων και ασφάλειας.

1.3) Περιγραφή κατασκευής: Η εσωτερική δομή είναι κατασκευή από οπλισμένο σκυρόδεμα, συμπεριλαμβανομένου του πρωτεύοντος τοίχου θωράκισης, του δευτερεύοντος τοίχου θωράκισης, του θαλάμου ανεφοδιασμού του αντιδραστήρα. Δάπεδο και τοίχος.

1.4) Παγίδα τήξης πυρήνα: Βρίσκεται κάτω από το σύστημα πυρήνα CVCS και VDS, χωρίζεται σε τρία μέρη, που αποτελούνται από το κάτω λάκκο, το κανάλι διαστολής τήγματος πυρήνα και την περιοχή διαστολής. Η επιφάνεια είναι καλυμμένη με λεπτό πέτρινο σκυρόδεμα. Στο κάτω μέρος υπάρχει ένα σύστημα κυκλοφορίας νερού για την ψύξη του λιωμένου υλικού σε περίπτωση ατυχήματος και το νερό προέρχεται από μια δεξαμενή ανεφοδιασμού.

2) Εργαστήριο ασφαλείας: Το εργαστήριο ασφαλείας 1&4 χωρίζεται σε 9 στρώματα, τα οποία είναι διατεταγμένα και στις δύο πλευρές του περιβλήματος. Το εργοστάσιο 2&3 χωρίζεται σε 8 στρώματα, τοποθετημένα μαζί, χρησιμοποιώντας διπλούς τοίχους. Οι εξωτερικοί τοίχοι χωρίζονται από κάθε όροφο του συνεργείου και οι πόρτες που οδηγούν στο συνεργείο θα πρέπει να διαθέτουν σύστημα ελέγχου πρόσβασης.

3) Κτίριο καυσίμου: βρίσκεται στο κτίριο του αντιδραστήρα και στο κτίριο ασφαλείας 2, 3 απέναντι, και το κτίριο του αντιδραστήρα και το κτίριο ασφαλείας που βρίσκεται σε θεμέλιο σχεδίας. 9 όροφοι (0.00-19.5μ ζώνη). Η δυτική πλευρά είναι η δεξαμενή αναλωμένων καυσίμων και οι σχετικές εγκαταστάσεις. Στην ανατολική πλευρά βρίσκεται η μονάδα φίλτρου καυσαερίων ατυχήματος. Υιοθετήστε διπλό τοίχωμα, η πόρτα πρέπει να έχει σύστημα ελέγχου πρόσβασης.

4) Πυρηνικό βοηθητικό κτίριο: Βοηθητικά συστήματα που είναι απαραίτητα για τη λειτουργία του σταθμού ηλεκτροπαραγωγής και δεν έχουν καμία σχέση με την ασφάλεια εγκαθίστανται στο πυρηνικό βοηθητικό κτίριο και διαμορφώνονται ορισμένοι χώροι συντήρησης. Πρόκειται για κατασκευή από οπλισμένο σκυρόδεμα, η θεμελίωση διαχωρίζεται από τη θεμέλια σχεδίας του εργοστασίου και η δομή θωράκισης τοποθετείται γύρω από τον ραδιενεργό εξοπλισμό και τη συστηματική απομόνωση. Παρέχεται επαρκής βιολογική απομόνωση.

5) Πρόσβαση στο εργοστάσιο: Το βασικό εργοστάσιο είναι εξοπλισμένο με τον απαραίτητο εξοπλισμό και εγκαταστάσεις για την εξασφάλιση της ασφαλούς πρόσβασης του προσωπικού στο πυρηνικό νησί. Το θεμέλιο εισόδου και εξόδου από το εργοστάσιο είναι κοντά στο θεμέλιο του πυρηνικού νησιού Ο σύνδεσμος καθίζησης έχει ρυθμιστεί ώστε να επιτρέπει τη σχετική μετατόπιση.

6) Εγκατάσταση ραδιενεργών αποβλήτων: χωρίζεται σε μονάδα ραδιενεργών αποβλήτων (HQB) και μονάδα αποθήκευσης ραδιενεργών αποβλήτων (HQS), η οποία μπορεί να συλλέγει, να αποθηκεύει και να επεξεργάζεται υγρά και στερεά ραδιενεργά απόβλητα. Για τις δύο μονάδες, συνδέεται απευθείας με το κτίριο του βοηθητικού πυρηνικού εργοστασίου της Μονάδας 1, που χρησιμοποιείται για την αποθήκευση και μεταφορά απορριμμάτων ρητίνης και συλλογή, προσωρινή αποθήκευση, μεταφορά υγρών αποβλήτων. Ένας σωλήνας θερμότητας συνδέεται μεταξύ του κτιρίου ραδιενεργών αποβλήτων και του βοηθητικού κτιρίου της Νο 2 Μονάδας (2HQS) για τη μεταφορά των αποβλήτων υγρών της Νο 2 μονάδας.

7) Μηχανοστάσιο έκτακτης ανάγκης ντίζελ: (HD) είναι μια κατασκευή από οπλισμένο σκυρόδεμα. Η βάση της σχεδίας από οπλισμένο σκυρόδεμα, το υπόγειο τμήμα και

εξωτερικοί τοίχοι είναι αδιάβροχοι με ασφαλτομονωτικό υλικό. Τα δάπεδα, οι τοίχοι και οι επιφάνειες οροφής που χρησιμοποιούνται για τη στέγαση των δεξαμενών αποθήκευσης καυσίμου ντίζελ και των αιθουσών δεξαμενών καυσίμου ντίζελ είναι επιχρισμένα με τσιμεντοκονία αναμεμειγμένη με ελαιοφοβικά υλικά.

8) Αίθουσα αντλίας νερού εγκατάστασης ασφαλείας: για τη δομή σκυροδέματος, ο σχεδιασμός της δομής από οπλισμένο σκυρόδεμα, η αναλογία και η διαδικασία ταιριάσματος πρέπει να έχουν αρκετή αντοχή ώστε να διασφαλίζεται ότι το κύριο σώμα της κατασκευής μπορεί να αποτρέψει τη διάβρωση των υπόγειων και θαλασσινών υδάτων, όλης της επιφάνειας σκυροδέματος Η επαφή με το νερό πρέπει να χρησιμοποιεί λεπτούς ξυλότυπους, άλλα μέρη μπορούν να χρησιμοποιήσουν τραχύ ξυλότυπο.

 

Οι πυρηνικοί σταθμοί χρησιμοποιούν πολύ λίγο πυρηνικό καύσιμο για να παράγουν μεγάλες ποσότητες ηλεκτρικής ενέργειας και το κόστος ανά κιλοβατώρα ηλεκτρικής ενέργειας είναι περισσότερο από 20 τοις εκατό χαμηλότερο από αυτό των μονάδων με καύση άνθρακα. Οι πυρηνικοί σταθμοί μπορούν επίσης να μειώσουν σημαντικά την ποσότητα καυσίμου που μεταφέρεται. Για παράδειγμα, ένας σταθμός ηλεκτροπαραγωγής με καύση άνθρακα 1 εκατομμυρίου κιλοβάτ θα κατανάλωνε 3 έως 4 εκατομμύρια τόνους άνθρακα το χρόνο, ενώ ένας πυρηνικός σταθμός της ίδιας ισχύος θα απαιτούσε μόνο 30 στους 40 τόνους ουρανίου. Ένα άλλο πλεονέκτημα της πυρηνικής ενέργειας είναι ότι είναι καθαρή, χωρίς ρύπανση και παράγει ουσιαστικά μηδενικές εκπομπές, κάτι που είναι τέλειο για την Κίνα, η οποία αναπτύσσεται γρήγορα και βρίσκεται υπό μεγάλη περιβαλλοντική πίεση.

Το 2007, η Κίνα παρήγαγε 62,862 δισεκατομμύρια KWH πυρηνικής ενέργειας και 59,263 δισεκατομμύρια KWH ηλεκτρικής ενέργειας εντός του δικτύου, αύξηση 14,61 τοις εκατό και 14,39 τοις εκατό, αντίστοιχα, σε ετήσια βάση. Ο πυρηνικός σταθμός Tianwan με δύο μονάδες 1,06 εκατομμύρια kW τέθηκε σε εμπορική λειτουργία τον Μάιο και τον Αύγουστο του 2007 αντίστοιχα, ανεβάζοντας τον συνολικό αριθμό των πυρηνικών μονάδων ενέργειας σε λειτουργία στην Κίνα σε 11, με συνολική εγκατεστημένη ισχύ 9,078 εκατ. kW.

Μέχρι το τέλος του 2007, η εγκατεστημένη ηλεκτρική ισχύς της Κίνας είχε φτάσει τα 713 εκατομμύρια kW, και η προσφορά και η ζήτηση ηλεκτρικής ενέργειας της χώρας παρέμειναν σε μια συνολική ισορροπία. Η εγκατεστημένη ισχύς πυρηνικής ενέργειας της Κίνας έφτασε τα 8,85 εκατομμύρια κιλοβάτ.

Το 2007, η εγκατεστημένη ισχύς υδροηλεκτρικής και θερμικής ενέργειας αυξήθηκε κατά περισσότερο από 10 τοις εκατό, φθάνοντας τα 145 εκατομμύρια kW και 554 εκατομμύρια kW, αντίστοιχα. Εν τω μεταξύ, η συνολική εγκατεστημένη ισχύς της συνδεδεμένης στο δίκτυο αιολικής ενέργειας διπλασιάστηκε στα 4,03 εκατομμύρια kW.

Η Κίνα έχει αρχίσει να χαλαρώνει την πολιτική της για την πυρηνική ενέργεια, τονίζοντας εδώ και καιρό μια «περιορισμένη» ανάπτυξη της βιομηχανίας. Από το 2003, η Κίνα έχει βιώσει μια γενική ενεργειακή κρίση. Σε αυτή την περίπτωση, η εγχώρια έκκληση για δυναμική ανάπτυξη της βιομηχανίας πυρηνικής ενέργειας είναι ολοένα και πιο ισχυρή. Αυτή η τελευταία δήλωση υψηλού επιπέδου για την ανάπτυξη της πυρηνικής ενέργειας αξίζει αναμφίβολα επιβεβαίωση, καθώς καθιερώνει μια στρατηγική θέση για τη βιομηχανία πυρηνικής ενέργειας, η οποία δεν είναι μόνο θετική για την επίλυση των μακροπρόθεσμων ενεργειακών εντάσεων της Κίνας, αλλά και ένας ιδανικός τρόπος διατήρησης της ικανότητα στρατηγικής αποτροπής σε καιρό ειρήνης, σκοτώνοντας δύο πέτρες με μία πέτρα.

Η Κίνα έχει επί του παρόντος συνολική εγκατεστημένη ισχύ 8,7 γιγαβάτ πυρηνικών σταθμών ηλεκτροπαραγωγής σε κατασκευή ή υπό κατασκευή. Εκτιμάται ότι η εγκατεστημένη ισχύς πυρηνικής ενέργειας της Κίνας θα είναι περίπου 20 γιγαβάτ μέχρι το 2010 και 40 γιγαβάτ έως το 2020. Μέχρι το 2050, σύμφωνα με εκτιμήσεις από διαφορετικά τμήματα, η εγκατεστημένη πυρηνική ισχύς της Κίνας μπορεί να χωριστεί σε τρία σενάρια: υψηλή, μεσαία και χαμηλή: Το υψηλό σενάριο είναι 360 γιγαβάτ (περίπου το 30 τοις εκατό της συνολικής εγκατεστημένης ισχύος της Κίνας), το μεσαίο σενάριο είναι 240 γιγαβάτ (περίπου το 20 τοις εκατό της συνολικής εγκατεστημένης ισχύος της Κίνας) και το χαμηλό σενάριο είναι 120 γιγαβάτ (περίπου το 10 τοις εκατό της συνολικής ισχύος της Κίνας εγκατεστημένη ισχύς).

Η Εθνική Επιτροπή Ανάπτυξης και Μεταρρυθμίσεων της Κίνας διαμορφώνει ένα σχέδιο για την ανάπτυξη της πυρηνικής ενέργειας στην πολιτική βιομηχανία της Κίνας. Αναμένεται ότι η συνολική εγκατεστημένη ισχύς ισχύος της Κίνας θα είναι 900 εκατομμύρια KWH έως το 2020 και το ποσοστό της πυρηνικής ενέργειας θα αντιστοιχεί στο 4 τοις εκατό της συνολικής ισχύος ισχύος, πράγμα που σημαίνει ότι η πυρηνική ενέργεια της Κίνας θα είναι 36-40 GW έως το 2020 Αυτό σημαίνει ότι μέχρι το 2020,

Η Κίνα θα έχει πυρηνικούς σταθμούς ισχύος 40 μεγαβάτ που ισοδυναμούν με τον κόλπο Daya.

Κρίνοντας από τη γενική τάση ανάπτυξης της πυρηνικής ενέργειας, οι τεχνολογικοί και στρατηγικοί δρόμοι της ανάπτυξης της πυρηνικής ενέργειας της Κίνας είναι από καιρό σαφείς και εφαρμόζονται: αντιδραστήρας νερού υπό πίεση επί του παρόντος, αντιδραστήρας γρήγορου νετρονίου μεσοπρόθεσμα και αντιδραστήρας σύντηξης μακροπρόθεσμα. Συγκεκριμένα, στο εγγύς μέλλον θα αναπτύξει πυρηνικούς σταθμούς θερμικού αντιδραστήρα νετρονίων. Προκειμένου να γίνει πλήρης χρήση των πόρων ουρανίου, να υιοθετηθεί η τεχνική διαδρομή του κύκλου ουρανίου-πλουτωνίου και να αναπτυχθούν μεσοπρόθεσμα πυρηνικοί σταθμοί αντιδραστήρων ταχείας αναπαραγωγής. Μακροπρόθεσμα, θα αναπτυχθούν πυρηνικοί σταθμοί με αντιδραστήρες σύντηξης, έτσι ώστε να λύσει ουσιαστικά την αντίφαση της ενεργειακής ζήτησης «για πάντα».

 

Με την Ιαπωνία ως κέντρο, οι διεθνείς επιχειρήσεις πυρηνικής ενέργειας έχουν διαμορφώσει μια τριμερή κατάσταση: Hitachi της ιαπωνικής κοινοπραξίας Fuji -- GM των Ηνωμένων Πολιτειών, Toshiba της Ιαπωνικής Mitsui Consortium -- Westinghouse των Ηνωμένων Πολιτειών, Mitsubishi Heavy Industries of Japan's Mitsubishi Consortium -- Areva of France. Η εμβρυϊκή μορφή του μονοπωλίου της Ιαπωνίας στην τεχνολογία και την αγορά πυρηνικής ενέργειας έχει εμφανιστεί και η προσαρμογή της ενεργειακής στρατηγικής της Κίνας για την επιτάχυνση της ανάπτυξης της εφαρμογής της πυρηνικής ενέργειας είναι βέβαιο ότι θα υπόκειται στην Ιαπωνία .

 

Σε όλη την ιστορία της ανάπτυξης της πυρηνικής ενέργειας, η πυρηνική

Τα προγράμματα τεχνολογίας σταθμών ηλεκτροπαραγωγής μπορούν να χωριστούν χονδρικά σε τέσσερα

γενιές και συγκεκριμένα:

 

Η ανάπτυξη και η κατασκευή πυρηνικών σταθμών παραγωγής ενέργειας ξεκίνησε τη δεκαετία του 1950. Το 1954, η πρώην Σοβιετική Ένωση κατασκεύασε ένα πειραματικό πυρηνικό εργοστάσιο ηλεκτροπαραγωγής με ηλεκτρική ισχύ 5 μεγαβάτ και το 1957, οι Ηνωμένες Πολιτείες κατασκεύασαν το πρωτότυπο πυρηνικό εργοστάσιο λιμένα πλοίων με ηλεκτρική ισχύ 90,000 κιλοβάτ. Αυτά τα επιτεύγματα απέδειξαν την τεχνική σκοπιμότητα της χρήσης πυρηνικής ενέργειας για την παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας. Αυτοί οι πειραματικοί και πρωτότυποι πυρηνικοί σταθμοί ηλεκτροπαραγωγής αναφέρονται διεθνώς ως η πρώτη γενιά πυρηνικών σταθμών.

 

Στα τέλη της δεκαετίας του 1960, με βάση πειραματικές και πρωτότυπες μονάδες πυρηνικής ενέργειας, αντιδραστήρες πεπιεσμένου νερού, αντιδραστήρες βραστό νερό, αντιδραστήρες βαρέος νερού, αντιδραστήρες με ψύξη με νερό γραφίτη και άλλες πυρηνικές μονάδες ισχύος 300,000 Τα kW κατασκευάζονταν το ένα μετά το άλλο, γεγονός που απέδειξε περαιτέρω την τεχνική σκοπιμότητα της παραγωγής πυρηνικής ενέργειας, αποδεικνύοντας παράλληλα την οικονομική απόδοση της πυρηνικής ενέργειας. Στη δεκαετία του 1970, η ενεργειακή κρίση που προκλήθηκε από την αύξηση των τιμών του πετρελαίου προώθησε τη μεγάλη ανάπτυξη της πυρηνικής ενέργειας. Η συντριπτική πλειονότητα των περισσότερων από 400 πυρηνικών σταθμών στον κόσμο σε εμπορική λειτουργία κατασκευάστηκαν κατά τη διάρκεια αυτής της περιόδου, παραδοσιακά γνωστοί ως πυρηνικοί σταθμοί δεύτερης γενιάς.

 

Στη δεκαετία του 1990, προκειμένου να επιλυθούν οι αρνητικές επιπτώσεις των σοβαρών ατυχημάτων στους πυρηνικούς σταθμούς του Three Mile Island και του Chernobyl, η παγκόσμια βιομηχανία πυρηνικής ενέργειας επικέντρωσε τις προσπάθειές της στην πρόληψη και τον μετριασμό των σοβαρών ατυχημάτων. Οι Ηνωμένες Πολιτείες και η Ευρώπη εξέδωσαν διαδοχικά το έγγραφο «Προηγμένες απαιτήσεις χρήστη αντιδραστήρα ελαφρού νερού». URD (έγγραφο απαιτήσεων χρησιμότητας) και οι απαιτήσεις των Ευρωπαίων χρηστών για πυρηνικούς σταθμούς αντιδραστήρα ελαφρού νερού (EUR), διευκρινίζουν περαιτέρω την πρόληψη και τον μετριασμό σοβαρών ατυχημάτων, βελτιώνουν την ασφάλεια και την αξιοπιστία και βελτιώνουν τις απαιτήσεις μηχανικής ανθρώπινων παραγόντων. Στον κόσμο, η πυρηνική ενέργεια Οι μονάδες που πληρούν το αρχείο URD ή EUR αναφέρονται συνήθως ως πυρηνικές μονάδες τρίτης γενιάς. Οι πυρηνικές μονάδες τρίτης γενιάς πρέπει να είναι έτοιμες για εμπορική κατασκευή έως το 2010.

 

Τον Ιανουάριο του 2000, με πρωτοβουλία του Υπουργείου Ενέργειας των Ηνωμένων Πολιτειών, δέκα χώρες που ενδιαφέρονται για την ανάπτυξη της πυρηνικής ενέργειας, συμπεριλαμβανομένων των Ηνωμένων Πολιτειών, του Ηνωμένου Βασιλείου, της Ελβετίας, της Νότιας Αφρικής, της Ιαπωνίας, της Γαλλίας, του Καναδά, της Βραζιλίας, της Νότιας Κορέας και της Αργεντινής, σχημάτισαν από κοινού το «Τέταρτη Γενιά Διεθνές Φόρουμ Πυρηνικής Ενέργειας» (GIF). Τον Ιούλιο του 2001, υπέγραψαν σύμβαση συνεργασίας στην έρευνα και ανάπτυξη της τεχνολογίας πυρηνικής ενέργειας τέταρτης γενιάς. Προβλέπεται ότι οι λύσεις πυρηνικής ενέργειας τέταρτης γενιάς θα είναι ασφαλέστερες και πιο οικονομικές, με ελάχιστη σπατάλη, χωρίς ανάγκη αντιμετώπισης έκτακτης ανάγκης εκτός έδρας και εγγενείς δυνατότητες μη διάδοσης. Οι αντιδραστήρες υψηλής θερμοκρασίας αερόψυκτοι, οι αντιδραστήρες τετηγμένου άλατος και οι γρήγοροι αντιδραστήρες που ψύχονται με νάτριο είναι οι αντιδραστήρες τέταρτης γενιάς.

Η πρώτη γενιά πυρηνικών σταθμών ηλεκτροπαραγωγής είναι ο πρωτότυπος αντιδραστήρας, σκοπός του οποίου είναι να επαληθεύσει την τεχνολογία σχεδιασμού και τις προοπτικές εμπορικής ανάπτυξης του πυρηνικού σταθμού. Οι πυρηνικοί σταθμοί δεύτερης γενιάς είναι εμπορικοί αντιδραστήρες με ώριμη τεχνολογία και οι περισσότεροι πυρηνικοί σταθμοί που λειτουργούν ανήκουν πλέον στους πυρηνικούς σταθμούς δεύτερης γενιάς. Οι πυρηνικοί σταθμοί τρίτης γενιάς είναι αυτοί που πληρούν τις απαιτήσεις του URD ή του EUR, με βελτιωμένη ασφάλεια και οικονομία σε σύγκριση με τους πυρηνικούς σταθμούς δεύτερης γενιάς, και ανήκουν στην κύρια κατεύθυνση της μελλοντικής ανάπτυξης.

Γνωρίζουμε ήδη ότι η ραδιενέργεια υπάρχει παντού στη φύση, και λαμβάνουμε ακτινοβολία από το φυσικό υπόβαθρο. Από πού λοιπόν προέρχεται αυτή η φυσική ακτινοβολία; Και σε ποιο βαθμό; Το «υπόβαθρο» της φυσικής ακτινοβολίας προέρχεται από δύο πηγές: ακτινοβολία με τη μορφή σωματιδίων υψηλής ενέργειας από το διάστημα, γνωστά συλλογικά ως κοσμικές ακτίνες. Η άλλη πηγή είναι η φυσική ραδιενέργεια, η ραδιενεργή ακτινοβολία που υπάρχει φυσικά σε κοινή ύλη όπως ο αέρας, το νερό, η βρωμιά και οι βράχοι, ακόμη και τα τρόφιμα. Επιπλέον, οι άνθρωποι στη σύγχρονη κοινωνία εκτίθενται σε κάθε είδους ανθρωπογενή ακτινοβολία, όπως ακτίνες Χ, παρακολούθηση τηλεόρασης, χρήση φούρνων μικροκυμάτων κ.λπ. Ο παρακάτω πίνακας παραθέτει διάφορους τύπους ακτινοβολίας υποβάθρου ανάλογα με το μέγεθος της ακτινοβολίας. Μπορεί να φανεί από τον πίνακα ότι η ανθρώπινη κατανάλωση, χρήση, διαβίωση και ταξίδια θα λάβει μια μικρή ποσότητα ραδιενεργής ακτινοβολίας, μεταξύ των οποίων η ακτινοβολία από πυρηνικούς σταθμούς είναι πολύ μικρή και μπορεί να αγνοηθεί εντελώς.

 

Η επίδραση της ακτινοβολίας στο ανθρώπινο σώμα ξεκινά από τα κύτταρα. Επιταχύνει τον κυτταρικό θάνατο, αναστέλλει το σχηματισμό νέων κυττάρων ή προκαλεί κυτταρικές παραμορφώσεις ή αλλαγές στις βιοχημικές αντιδράσεις του σώματος. Σε χαμηλές δόσεις ακτινοβολίας, το ίδιο το ανθρώπινο σώμα έχει μια ορισμένη ικανότητα να επιδιορθώνει τις βλάβες από την ακτινοβολία και μπορεί να επιδιορθώσει τις παραπάνω αντιδράσεις χωρίς να εμφανίσει βλαβερές επιδράσεις ή συμπτώματα. Αν όμως η δόση είναι πολύ υψηλή, πέρα ​​από την ικανότητα επισκευής των οργάνων ή των ιστών του σώματος , θα προκαλέσει τοπικές ή συστηματικές βλάβες. Ο παρακάτω πίνακας δείχνει τις διεθνώς αναγνωρισμένες βιολογικές επιπτώσεις της ακτινοβολίας. Μπορεί να φανεί ότι το ανθρώπινο σώμα μπορεί να αντέξει μια συμπυκνωμένη δόση 25 rem χωρίς τραυματισμό. Φυσικά, η ικανότητα του καθενός να αντιστέκεται και η συγκρότηση είναι διαφορετική.