Bài tập : Nhà máy điện Nhà máy điện nguyên tử

Có thể khi mới nghe hai tiếng "nguyên tử" có thể trong đầu bạn đã lóe lên những hình ảnh trái ngược, có thể là những nhà máy bê tông kiên cố tỏa hơi lên mây hay ghê hơn là một thảm họa và đám mây hình nấm bốc cao lên bầu trời ? Một số người khen ngợi kỹ thuật mới này nhằm hạ giá năng lượng, là loại ít khí thải nhằm thay thế cho các thứ nhiên liệu hóa thạch, trong khi đó những người khác lại đang lo sợ tới những hậu quả xấu từ những chất phóng xạ nguyên tử...
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Bài tập : Nhà máy điện Nhà máy điện nguyên tử Bài tập : Nhà máy điện Nhà máy điện nguyên tử CHƯƠNG I : CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT ĐIỆN NĂNG TRONG NHÀ MÁY ĐIỆN NGUYÊN TỬ. 1. Tìm hiểu về nhà máy điện nguyên tử. Có thể khi mới nghe hai tiếng nguyên tử có thể trong đầu bạn đã lóe lên những hình ảnh trái ngược, có thể là những nhà máy bê tông kiên cố tỏa hơi lên mây hay ghê hơn là một thảm họa và đám mây hình nấm bốc cao lên bầu trời ? Một số người khen ngợi kỹ thuật mới này nhằm hạ giá năng lượng, là loại ít khí thải nhằm thay thế cho các thứ nhiên liệu hóa thạch, trong khi đó những người khác lại đang lo sợ tới những hậu quả xấu từ những chất phóng xạ nguyên tử và cùng các tai nạn chẳng hạn như các vụ Three Mile Island (Hoa Kỳ) và Chernobyl (Liên Xô). Có nhiều điều bàn cãi về vai trò của điện năng nguyên t ử ảnh hưởng tới đời sống con người, nhưng dù sao chúng ta cũng nên tìm hiểu một ít về bề trong các nhà máy điện nguyên tử có những gì ? Nhà máy điện nguyên tử hay nhà máy điện hạt nhân là một nhà máy tạo ra điện năng ở quy mô công nghiệp, sử dụng năng lượng thu được từ phản ứng hạt nhân. Tính tới tháng 7 năm 2008, chúng ta có tổng cộng 430 nhà máy điện nguyên tử trên thế giới cung cấp tới 15% tổng số điện năng thế giới của năm 2007. Trong số 31 nước có nhà máy điện nguyên tử thì có nhiều nước lệ thuộc nhiều vào lượng điện nguyên tử cung cấp, lấy thí dụ : nước Pháp 77% lượng điện tiêu thụ do điện nguyên tử cung ứng (NEI). Lithuania đứng hạng nhì khoảng 65%. Tại Hoa kỳ, có tới 104 nhà máy điện nguyên tử sản xuất tới 20% lượng điện toàn quốc, trong đó có vài tiểu bang tỷ lệ dùng lại cao hơn các tiểu bang khác. Khi quá trình sản xuất vả xử lý chất thải được bảo đảm an toàn cao, nhà máy điện nguyên tử sẽ có thể sản xuất năng lượng điện tương đối rẻ và sạch so với các nhà máy sản xuất điện khác, đặc biệt nó có thể ít gây ô nhiễm môi trường hơn các nhà máy nhiệt điện đốt than hay khí thiên nhiên. 1 SV:Nguyễn Mạnh Tuấn Đ3-CNTĐ Bài tập : Nhà máy điện Nhà máy điện nguyên tử Hình 1.1. Hình ảnh nhà máy điện nguyên tử ở Cattenom - Pháp. Nhà máy điện nguyên tử ở Cattenom, Pháp. Các ống khói đang nhả ra hơi nước không phóng xạ từ tháp làm nguội. Lò phản ứng hạt nhân được đặt trong các ngôi nhà hình ống tròn. Sản xuất điện năng là giai đoạn đầu tiên trong quá trình cung cấp điện năng đến người tiêu dùng, các giai đoạn tiếp theo là truyền tải và phân phối điện năng. Thực chất của sản xuất điện năng là sự biến đổi các dạng năng lượng khác sang năng lượng điện hay điện năng, dòng điện xuất hiện sau khi lưới điện được nối với mạng tiêu thụ. Điện năng được sản xuất ra theo nhiều cách khác nhau, phần lớn đ ược sản xuất bởi các máy phát điện tại các nhà máy điện, chúng có chung nguyên tắc hoạt động là các nguyên lý điện động (định luật cảm ứng điện từ của Michael Faraday), các hình thức khác như trong pin, ắc quy, nhiên liệu hay từ năng lượng mặt trời, ... Các loại máy điện nguyên tử phổ biến hiện nay thực tế là nhà máy nhiệt điện, chuyển tải nhiệt năng thu được từ phản ứng phân hủy hạt nhân thành điện năng. Đa số thực hiện phản ứng dây chuyền có điều khiển trong lò phản ứng nguyên tử phân hủy hạt nhân với nguyên liệu ban đầu là đồng vị Uran 235 và sản phẩm thu được sau phản ứng thường là Pluton, các neutron và năng lượng nhiệt rất lớn. Nhiệt lượng này, theo hệ thống làm mát khép kín (để tránh tia phóng xạ rò rỉ ra ngoài) qua các máy trao đổi nhiệt, đun sôi nước, tạo ra hơi nước ở áp suất cao làm quay các turbine hơi nước, và do đó quay máy phát điện, sinh ra điện năng. Trong chương này chúng ta thử tìm hiểu tiến trình của phản ứng phân hạch xảy ra làm sao để tạo ra một lượng nhiệt lượng lớn để đun nóng hơi nước làm quay tuabin phát ra điện năng cung cấp vào lưới điện như thế nào ???... 2. Nhà máy điện nguyên tử. 2 SV:Nguyễn Mạnh Tuấn Đ3-CNTĐ Bài tập : Nhà máy điện Nhà máy điện nguyên tử Bộ phận chính của nhà máy này là lò phản ứng hạt nhân, ở đó phản ứng phân hạch xảy ra theo dây chuyền và được khống chế ở mức tới hạn. Lò có những thanh nhiên liệu hạt nhân A thường làm bằng hợp kim chứa urani đã làm giàu. Những thanh này đặt trong chất làm chậm B (nước nặng, hoặc than chì, Berili); nơtrôn phát ra trong phân hạch là nơtrôn nhanh, chúng va chạm vào các hạt nhân của chất làm chậm, mất dần động năng và trở thành nơtrôn chậm, dễ bị urani hấp thụ. Lò phản ứng còn có các thanh điều chỉnh C làm bằng những chất hấp thụ nơtrôn (mà không phân hạch) như Bo, Cadimi. Khi hạ thấp các thanh này thì hệ số nhân nơtrôn giảm, nâng lên cao thì tăng. Khi lò hoạt động thì các thanh điều chỉnh được tự động giữ ở độ cao sao cho. Phản ứng phân hạch toả ra năng lượng dưới dạng động năng của các mảnh hạt nhân và các hạt khác. Động năng này chuyển thành nhiệt năng của lò. Nhiệt này được mang đi bằng chất tải nhiệt, thường là một chất lỏng chạy qua lò và sau khi nóng lên thì cung cấp nhiệt cho lò sinh hơi D. Hơi nước làm chạy tua bin phát điện giống như trong nhà máy nhiệt điện, nhà máy điện nguyên tử có thiết kế khác với các nhà máy điện khác : thành bằng thép, tường bằng bê tông ( đảm bảo chỉ tiêu, chất lượng, độ dày), để chặn các tia phóng xạ lò phản ứng khi phản ứng phân hạch trở thành vượt hạn. Nhiều nhà máy điện nguyên tử đã được xây dựng ở các nước công nghiệp và cung cấp một lượng điện năng đáng kể: trên 35% tổng điện năng sản xuất hàng năm ở Pháp, Thụy Điển, Phần Lan…, 30% ở Nhật, 12% ở Mĩ, 7% ở Liên Xô cũ…Tuy nhiên sự cố xảy ra ở nhà máy điện nguyên tử Trécnobưn (ucraina) đã buộc một số nước cân nhắc lại việc xây dựng các nhà máy điện nguyên tử. Nước ta có một lò phản ứng hạt nhân nhỏ ở Đà Lạt, dùng để nghiên cứu khoa học và sản xuất đồng vị phóng xạ (công suất 500 kW, có 89 thanh nhiên liệu là hợp kim chứa urani đã làm giàu tới 3,6% U235. Lò phả ...