Конструирование ядерных реакторов

Кіріспе

Жбэл геторогенді реакторында активты аймағынан негізгі конструкциондық элементі болып табылады. Жбэл дарадиолық реакция нәтижесінде бөлінетін ядролық реакцияның энергиясы уран, плутоний материалдары болады. Жбэл 235U, 239Pu, 233U ыдырыған кездегі энергия жылулық энергияға айналады. Жбэл-да бөлінген энергия жылу алмастырғыш арқылы жұмыс істейді.Жбэл-ды құрған238U, 233Th болса онда оның ыдырау нәтижесінде235U, 239Puотын жинағы жиналады. Пішіні құбыр секілді, оның ортасында отын болады. Ішіндегі ядро нуклидтар белгілі металл түрінде басқа элементтердің қоспасы ретінде болады. Өзінің қорғаныс жүйесі болады, ол отынды қорғайды. Жбэл-дің сыртқы қорғаныс жүйесі отынды жылу алмастырғышпен араласып кетуден қорғайды. Яғни , Жбэлдің сыртқы қабаты отынды карозиядан және эрозияға ұшыраудан қорғайды. Жбэл-дің сыртқы қабаты арқылы жылу алмастырғышқа жылу беріледі. Қасиеті бойынша классификацияланады. Оның классификациясы жылу алмастырғыштың параметріне және реактордың мақсатына байланысты. Классификация отынды композицияның түрі. Ол үшке бөлінеді: металдық, керамикалық және дисперстік . Отын мен жбэл-дің сыртқы қабатының арасында белгілі байланыс зор. Технологиялық әдіспен өндіреді және жбэл өзінің геометриясына байланысты класификлацияланады. Класифкация блоктік, сақиналы, топсалы, құбыр тәріздес пластиналық, призмалық, сфералық.
Параметірлері:
1) Отынның меншікті жылу бөлінуі;
2) Беттік жылу ағынының тығыздығы;
3)Жұмыс температурасы;
4) Жұмыс режимі.
Твс және жбэл режимында көптеген факторлар әсер етет, бірақ та ядролық реакторларында бірдей процесс журеді. Бірақ параметірлері әр түрлі. Онда ядролық реакцилардын яғный ауыр элементтердің бөліну процессі болады. Ядролық реакция болған кезде онда отынның химиялық құрамы өзгереді, яғный жана элементтер пайда болады. Түзілген газдардын нәтижесінде жбэл-дің көлемі ұлғаяды. Компазиция пластикалық болса, көлемі ұлғаяды немесе пішіні өзгереді. Ал пластикалық емес болса онда шытынайды. Нәтижесінде газ бөлінеді, және гамма сәулелері шығады.

Пән: Автоматтандыру, Техника
Жұмыс түрі: Материал
Тегін: Антиплагиат
Көлемі: 8 бет
Таңдаулыға:

Қазақстан Республикасының Білім және Ғылым министірлігі
Семей қаласындағы Шәкәрім атындағы Мемлекеттік университеті

СӨОЖ
Пән: Конструирование ядерных реакторов

Орындаған : Төлепбеков Д.Д
Топ: ТФ-319
Тексерген:Нұрғалиев Д.Н

Семей 2015

Жбэл геторогенді реакторында активты аймағынан негізгі конструкциондық элементі болып табылады. Жбэл дарадиолық реакция нәтижесінде бөлінетін ядролық реакцияның энергиясы уран, плутоний материалдары болады. Жбэл 235U, 239Pu, 233U ыдырыған кездегі энергия жылулық энергияға айналады. Жбэл-да бөлінген энергия жылу алмастырғыш арқылы жұмыс істейді.Жбэл-ды құрған238U, 233Th болса онда оның ыдырау нәтижесінде235U, 239Puотын жинағы жиналады. Пішіні құбыр секілді, оның ортасында отын болады. Ішіндегі ядро нуклидтар белгілі металл түрінде басқа элементтердің қоспасы ретінде болады. Өзінің қорғаныс жүйесі болады, ол отынды қорғайды. Жбэл-дің сыртқы қорғаныс жүйесі отынды жылу алмастырғышпен араласып кетуден қорғайды. Яғни , Жбэлдің сыртқы қабаты отынды карозиядан және эрозияға ұшыраудан қорғайды. Жбэл-дің сыртқы қабаты арқылы жылу алмастырғышқа жылу беріледі. Қасиеті бойынша классификацияланады. Оның классификациясы жылу алмастырғыштың параметріне және реактордың мақсатына байланысты. Классификация отынды композицияның түрі. Ол үшке бөлінеді: металдық, керамикалық және дисперстік . Отын мен жбэл-дің сыртқы қабатының арасында белгілі байланыс зор. Технологиялық әдіспен өндіреді және жбэл өзінің геометриясына байланысты класификлацияланады. Класифкация блоктік, сақиналы, топсалы, құбыр тәріздес пластиналық, призмалық, сфералық.
Параметірлері:
1) Отынның меншікті жылу бөлінуі;
2) Беттік жылу ағынының тығыздығы;
3)Жұмыс температурасы;
4) Жұмыс режимі.
Твс және жбэл режимында көптеген факторлар әсер етет, бірақ та ядролық реакторларында бірдей процесс журеді. Бірақ параметірлері әр түрлі. Онда ядролық реакцилардын яғный ауыр элементтердің бөліну процессі болады. Ядролық реакция болған кезде онда отынның химиялық құрамы өзгереді, яғный жана элементтер пайда болады. Түзілген газдардын нәтижесінде жбэл-дің көлемі ұлғаяды. Компазиция пластикалық болса, көлемі ұлғаяды немесе пішіні өзгереді. Ал пластикалық емес болса онда шытынайды. Нәтижесінде газ бөлінеді, және гамма сәулелері шығады.

Жбэл - дің құрлысы
1.1Отынның материалдары және отынның қослыстары

Отын материалдарының құрамына бөлінетін нуклиттер немесе олардын өндірілуіне пайдаланатын нуклиттар кіреді. Оларды атына сәйкес ядролық отын және өндіру материалы деп атайды. Барлық отын материалдар құрлымына: уран, тори, плутони және олардын қысындылары кіреді. Төменде бұл элементтердің негізгі қосындыларының басты қасиеттері қарастырылған.
Уран - 92. Негізгі изотоп қоспаларының атомдық массасы 238,03. Уран жұмсақ метал және механикалық женіл өнделеді, күміс түстес. Ауада тез тотығып, алтын, күлгін, сұр және қоныр түсті қорғаныш қабықпен жабылады. Уранның 14 изотыпы белгілі: U227-ден U240-ға дейін, бұлардын ішінде U235, U238, U233 тәжрибелік маңызы бар. U235, U238 табиғи уранда кездеседі, U233 тори мен нитронның әректтесуінен пайда болады:

Табиғи уран жиі U235 изотопы бойынша соңғысының керекті пайыздың мөлшерің алғанға дейін байытылады. Мұндай уран байытылған уран деп атайды.
Уранның балқу температурасы 1129 - 1133С. Уранның 3алатропиялық мадификациасы бар: альфа-фаза (657 - 668 С), ветта-фаза(769-775С), гамма-фаза (балқу нүктесінен кейін).
Техникалық уран тығыздығы қоспасы және дайындалу технологиясына байланысты (18,6-9,05)*103кмм3 аймағында болады. Алфа және ветта фазаларында уран анизотропты.
Тори - 90. Атомдық массасы 232,038. Тори жұмсақ метал, болатқа ұқсас келеді. Торидың 13 изотопы бар. Th223 Th232 - ға дейін. Табиғатта тек Th232 ғана кездеседі. Торидың балқу температурасы 1700 С. Торидын алотопиалық мадификацияциялары бар: алфа фаза 1400+25, жәнеде ветта фаза балқу нүктесіне дейін.
Плутони - 94. Плутони - метал никелге ұқсас, балқу температурасы 640 С. 12 изотопы белгілі Pu232 - дан Pu244 - ға дейін. Табиғатта плутони кездеспейді. Ядолық реакторларда қолдануда Pu239 зор манызға ие

1.2Констукциялық материялдар

Жбэл-дің өте манызды бөлігі ол оның қаптамасы. Ж бөл-дің қаптамаса жоғары температураларда және белсенді орталарда жұмыс жасайды. Ж бөл қаптамасы жылу тасығыш жақтанда және отың жаққанда кароция және эроциға ұшырап олардын сыртқы бетінде карозиға өнімдері жинақталады. Сол себептен жбэл қаптамасына материал тандау терен анализді және пайдаланатын материалдын қасиеттері жан жақты зерттеуін қажет етеді. Бірінші кезекте материалды тандау жылу тасығыштын түрімен және параметірлерімен анықталады. Конструкциялық материалдарға қойлатын талаптар:
Карозиға және эрозияға тұрақтылық, отынмен және бөліну өнімдерімен сәйкестігі;
* Қанағаттандыратын механикалық қасиеттері;
* Жоғарғы жылу өткізгіштігі;
* Технологиялық ( труба немесе басқа қажетті зат жасалу мүмкіндігі );
* Арзан және қол жетімді.
Альюминии және оның қоспалары төмен температуралы сулы және органикалық жылу тасығышты реакторларға кен қолданылады. Негізінен альюминии бассейн типті зерттеуге арналған реакторларға қаптама ретінде қолданылатын негізгі зат болып табылады.
Никел, темір, мыс, кремни, магни, хром қосылған қоспалар қолданылады. Олар карозияға тұрақты.
Магни және оның қоспалары жбэл жасауға арналған материал ретінде қызығушылық тудырады. Магни жоғарғы жылу өткізгіштік қасиетке ие, және қол жетімді. Оның цирконый, альюминии, тори, мырыш, марганецпен қосып және карозионды қасиеттері бар қоспа алады.

Ядролық энергеткалық қондырғылар өте үлкен, кең ауқымды классификацияға ие. Олардың бірнеше түрлерге жіктеу қиын. Сондықтан ЯЭҚ бірнеше параметрелері бойынша жіктеледі. Олар:
oo Нейтрондар энергиясы бойынша;
oo Тежегіштің түрі бойынша;
oo Жылуалмастырғыштың түрі бойынша;
oo Конструкциондық орындалуы бойынша;
oo Мақсаты бойынша.
Нейтрондар энергиясы бойынша ЯЭҚ 3 түрге бөлінеді:
oo Жылдам нейтронды;
oo Аралық нейтронды;
oo Баяу нейтронды.
Жылдам нейтрондар уран ядросымен нашар әсерлескендіктен жылдам нейтрондардағы ЯЭҚ критикалық (сыни) масса үлкен болады және уранның байытылуы өте жоғары дәрежеге жетеді (90 пайызға дейін) және жылубөлгіштік қасиеті басқаларға қарағанда жоғарырақ. Баяу нейтрондардағы ЯЭҚ нейтрондар уранмен және т.б радиоактивті материалдармен жақсы әсерлескендіктен ондай қондырғыларда отынның байытылуы төмен. Баяу нейтрондарды алу үшін тежегіш қажет. Ол жылдам нейтрондарды баяу нейтрондарға айналдырады. Сондықтан ЯЭҚ габариті габариті үлкен болады. Жылдам нейтрондардағы ЯЭҚ екінші ретті отын тезірек жиналады. Себебі жылдам нейтрондардың көбею коэффиценті үлкен және нашар жұтылады.
Тежегіштің түрі бойынша ЯЭҚ келесі түрге бөлінеді:
oo Жеңіл сулық;
oo Ауыр сулық;
oo Графиттік;
oo Берилийлік;
oo Органикалық,
Тежегіш әрқашан атомдық массасы аз элементтерден жасалады. Себебі нейтррон жеңіл элементтерге импульсін жақсы береді. Ең көп қолданылатын ЯЭҚ жеңіл сулық, ауыр сулық, графиттік ... жалғасы

Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.