năng lượng hạt nhân thế hệ thứu 3

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP HỒ CHÍ MINH  KHOA CƠ KHÍ CHẾ TẠO MÁY TIỂU LUẬN Đề tài: “ NĂNG LƯỢNG HẠT NHÂN THẾ HỆ THỨ 3” Giảng viên hướng dẫn: HOÀNG TRÍ Tp Hồ Chí Minh, tháng 11/2014 LỜI CẢM ƠN Em xin chân thành cảm ơn thầy Hoàng Trí đã tận tâm hướng dẫn em qua từng buổi học lớp cũng giải đáp những thắc mắc của em quá trình làm tiểu luận Không có giúp đỡ của thầy thì bài tiểu luận của em rất khó hoàn thành Bài tiểu luận”Năng lượng hạt nhân thế hệ thứ 3” được làm suôt quá trình học môn Năng lượng, kiên thức còn nhiều hạn chế Do vây không tránh khỏi những thiếu sót Em rất mong được nhận những ý kiến đóng góp từ thầy và các bạn để kiến thức được hoàn thiện Sau cùng kính chúc thầy và các bạn sức khoẻ Một lần nữa em xin chân thành cảm ơn Nguyễn Chương Cường Trang TÓM TẮT TIỂU LUẬN TÊN ĐỀ TÀI NĂNG LƯỢNG HẠT NHÂN THẾ HỆ THỨ Việt Nam nên chờ lò thế hệ VI đời với mức độ an toàn rất cao • Việt Nam dù tài nguyên cạn, nguồn tài nguyên còn lại, tài nguyên tái tạo ( Thuỷ điện, gió,mặt trời) nếu triệt để khai thác giúp Việt Nam đủ thời gian chờ lò thế hệ thứ IV • Sử dụng tài nguyên, điện tiết kiệm và hiệu Nguyễn Chương Cường Trang MỤC LỤC Trang LỜI CÁM ƠN TÓM TẮT ĐỒ ÁN MỤC LỤC DANH MỤC BẢNG BIỂU DANH MỤC SƠ ĐỒ, HÌNH VẼ DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ ĐIỆN HẠT NHÂN CHƯƠNG 2: SẢN XUÂT ĐIỆN HẠT NHÂN 10 CHƯƠNG 3: NHẬN ĐỊNH 17 TÀI LIỆU THAM KHẢO 18 Trang DANH MỤC BẢNG BIỂU Trang Báng 1.1: Sự phát triển của các nhà máy điện hạt nhân Báng 1.2: Phân loại các thế hệ lò phản ứng 10 Báng 3.1: Lò phản ứng Việt Nam dự định sử dụng 16 Trang DANH MỤC SƠ ĐỒ, HÌNH VẼ Trang Sơ đồ 2.1: Cấu tạo lò phản ứng hạt nhân 12 Sơ đồ 2.2: Thế hệ III và III+áp dụng ở các nước 15 Sơ đồ 2.3: Ưu điểm của nhà máy điện hạt nhân thế hệ thứ 16 Hình 2.1: Nhà máy điện hạt nhân Fukushima 11 Hình 2.2 : Mô hình nhà máy điện hạt nhân 11 Hình 2.3:Bố trí NMĐHN dùng lò EPR 12 Hình 2.4 : Cấu tạo lò phản ứng hạt nhân 13 Hình 2.5 Cấu tạo uranium 13 Hình 2.6 : Quy trình sản xuất nhiên liệu nhà máy điện hạt nhân 14 Hình 2.7: Các thế hệ lò phản ứng hạt nhân 15 Trang DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT PƯHN : Phản Ứng Hạt Nhân Trang CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ ĐIỆN HẠT NHÂN I Điện hạt nhân ? Điện hạt nhân là điện sản sinh thông qua sự chuyển đổi nguồn lượng của phản ứng phân rã hạt nhân dây chuyền II Cơ sở khoa học điện hạt nhân Phản ứng phân hạch: Khi nơtron bắn phá hạt nhân U235, hạt nhân bị tách thành hai hay nhiều hạt nhân nhẹ kèm theo việc giải phóng lượng ở dạng động năng, bức xạ gamma và phát các nơtron tự do, các nơtron tự này là tiếp tục bắn phá các hạt nhân khác để tạo phản ứng hạt nhân dây chuyền 2.Sự phân rã phóng xạ • Ví dụ: Urani 238 có 92 proton và 146 nơtron mất proton và nơtron phân rã • Số lượng proton còn lại sau lần Urani phân rã là 90, hạt nhân có số lượng proton 90 lại là Thori, Urani 238 sau lần phân rã làm sinh Thori 234 không ổn định và trở thành Protatini sau lần phân rã • Hạt nhân ổn định cuối là chì sinh sau lần phân rã thứ 14 Quá trình phân rã này xảy đối với nhiều hạt nhân phóng xạ có ở môi trường Bức xạ Hạt nhân giải thoát lượng dư dưới dạng các sóng điện từ và các dòng phân tử Năng lượng gọi là bức xạ • Bức xạ Gamma Bức xạ Gamma là lượng sóng điện từ Nó khoảng cách lớn không khí và có độ xuyên mạnh Khi tia gamma bắt đầu vào vật chất, cường độ của bắt đầu giảm Trong quá trình xuyên vào vật chất, tia gamma va chạm với các nguyên tử Các va chạm với tế bào của thể làm tổn hại cho da và các mô ở bên Các vật liệu đặc chì, bê tông là tấm chắn lý tưởng đối với tia gamma III Lịch sử phát triển điện hạt nhân Sự phát triển lí thuyết hạt nhân Trang • Xây dựng mô hình nguyên tử • Năm 1912, phát hiện hạt nhân ,đề xuất mô hình nguyên tử • Năm 1939, chứng minh hiện tượng phân rã hạt nhân (phân hạch) urani kéo theo sự toả nhiệt rất lớn • 2/12/1942 : Chuỗi phản ứng nguyên tử - Chicago, Mỹ • 16/07/1945: Cuộc thử nghiệm bom nguyên - Mỹ, • Nổ bơm nguyên tử Hiroshima (Little boy) vào ngày 6/08/1945 và Nagasaki ( Fat man) - Nhật Bản vào 9/ 8/ 1945 Cuối tháng Nhật đầu hàng, kết thúc chiến tranh Thế giới thứ II Sự phát triển nhà máy điện hạt nhân Bảng 1.1 Sự phát triển của các nhà máy điện hạt nhân Thời gian Sự kiện 1945 Pháp lập hiệp hội lượng nguyên tử Pháp (CEA) 17/07/1955 Idaho – Mỹ là thị trấn đầu dùng điện hạt nhân 1/10/1957 IAEA – Áo thành lập 2/12/1957 Shippingport- Pennsylvania nhà máy ĐHN quy mô lớn 12/12/1963 Xuất điện hạt nhân ( Anh) 28/03/1979 Tai nạn tồi tệ nhất của nước Mỹ, nhà máy Three Miles Islands 1986 Nhà máy điện thứ 100 của Mỹ vào hoạt động 26/04/1986 Hai vụ nổ xảy ở nhà máy số – Chernobyl – Xô Viết cũ.Một lượng rất lớn phóng xạ thoát ngoài 03/2011 nhà máy điện Fukushima – Nhật nỗ hai bốn nhà máy điện hạt nhân Các hệ lò phản ứng Tùy thuộc vào việc sử dụng các chất tải nhiệt, chất làm chậm và cấu trúc của lò người ta phân các loại lò Bảng 1.2 : Phân loại các thế hệ lò phản ứng Trang CHƯƠNG : SẢN XUẤT ĐIỆN HẠT NHÂN I Nhà máy điện hạt nhân Vị trí nhà máy điện hạt nhân Nhà máy điện hạt nhân thường chọn đặt ở bờ biển( thềm lục địa vững hoạt động địa chất.) đáp ứng yêu cầu cung cấp nước cho hệ thống làm mát Do thiết kế nhà máy điện hạt nhân phài tính đến rủi ro :Lụt lội, sống thần Tuy nhiên WEC ( World Energy Council) tăng nguy gây thảm hoạ : động đất, lốc xoáy, vòi rồng, bão lớn nhiệt đới,lụt, thây đổi khí hậu, nhiệt độ tăng,hạn hán, bão tuyết… • Nhà máy điện hạt nhân Ninh Thuận I đặt tại xã Phước Dinh, huyện Thuận Nam, tỉnh Ninh Thuận • Nhà máy điện hạt nhân Ninh Thuận đặt tại xã Vĩnh Hải, huyện Ninh Hải, tỉnh Ninh Thuận Trang 10 Hình 2.1: Nhà máy điện hạt nhân Fukushima Mô hình nhà máy điện hạt nhân Hình 2.2 : Mô hình nhà máy điện hạt nhân Trang 11 Hình 2.3:Bố trí NMĐHN dùng lò EPR 3.Cấu tạo lò phản ứng hạt nhân • Lò phản ứng hạt nhân là thiết bị có thể điều khiển và kiểm soát phản ứng phân hạch để thu lượng nhiệt phản ứng phân hạch tạo Sơ đồ 2.1 : Cấu tạo lò phản ứng hạt nhân Trang 12 Hình 2.4 : Cấu tạo lò phản ứng hạt nhân 4.Cấu tạo Uranium -Uranium Plutonium -Uranium tự nhiên chứa 0,7% 235U phân hạch : lò nước nặng lò phản ứng làm nguội khí và dùng chất làm chậm than chì - Uranium làm giàu dưới 4% ở dạng ôxít Uranium : Lò phản ứng nước nhẹ Hình 2.5 Cấu tạo uranium III Quá trình sản xuất điện Trang 13 VI Xử lý chất thải 1.Chất thải Hình 2.6 : Quy trình sản xuất nhiên liệu nhà máy điện hạt nhân Xử lý chất thải giải pháp cho chất thải hạt nhân Đưa vào không gian Chôn sâu lòng đất Chôn lấp dưới đáy biển Chôn lấp vào vùng chìm hút Chôn dưới sông băng Cất giữ đá nhân tạo Rút ngắn chu kỳ bán rã Tái chế chất thải hạt nhân IV Công nghệ điện hạt nhân Trang 14 Hình 2.7: Các thế hệ lò phản ứng hạt nhân Nhà máy điện hạt nhân thế hệ III và III+ Sơ đồ 2.2: Thế hệ III và III+áp dụng ở các nước Trang 15 • • • Sơ đồ 2.3 : Ưu điểm của nhà máy điện hạt nhân thế hệ thứ Việt Nam dùng lò VVER , là dòng của PWR cho nhà máy điện hạt nhân Ninh Thuận I An toàn là tiêu chí đầu tiên lựa chọn kiểu lò cho nhà máy Công nghệ ROSATOM, thuộc CHLB Nga cung cấp Tên lò Thế hệ VVER-92 Thế hệ thứ 3+ Nơi sản xuất Nga Công suất Ưu điểm Đặc trưng 1000 MWe An toàn hệ thống an toàn thụ động kết hợp với hệ thống an toàn chủ động -Lò nằm ngang -Thanh nhiên hình lục giác Bảng 3.1: Lò phản ứng Việt Nam dự định sử dụng Trang 16 CHƯƠNG III : NHẬN ĐỊNH I Ưu điểm • NLHN là một giải pháp kinh tế, an toàn và là nguồn lượng sạch,kiềm chế mối nguy hiểm nóng lên toàn cầu và BĐKH • Điện hạt nhân có thể cạnh tranh kinh tế và cạnh tranh tính đến chi phí môi trường liên quan đến những tổn hại phát thải Carbon • Nguồn nhiên liệu hoá thạch cạn mà nhu cầu điện của Việt Nam tăng cao tương lai • Lò phản ứng hạt nhân còn được dùng để khử mặn nước biển ,được kỳ vọng để sản xuất hydro nhiên liệu sạch • Viêt Nam thực hiện chiến lược xanh II Nhược điểm • Mức độ nguy hiểm của chất thải phóng xạ, phóng xạ • Vấn đề xử lý chất thải • Rủi ro xảy cố • Chi phí sản xuất • Nhân lực và công nghệ • Chi phí và thời gian tháo gỡ nhà máy III Tổng kết: Để khắc phục yếu điểm an toàn và xử lý chất thải Việt Nam nên chờ lò thế hệ VI đời với mức độ an toàn rất cao • Áp dụng công nghệ Fusion-fission hybric(FFH) nhằm tái sử dụng nguyên liệu, đồng thời hạn chế tối đa lượng chất thải • Việt Nam dù tài nguyên cạn, nguồn tài nguyên còn lại, tài nguyên tái tạo ( Thuỷ điện, gió,mặt trời) nếu triệt để khai thác giúp Việt Nam đủ thời gian chờ lò thế hệ thứ IV • Sử dụng tài nguyên, điện tiết kiệm và hiệu quả Trang 17 TÀI LIỆU THAM KHẢO Tiếng Việt NGUYÊN LÝ ĐẢM BẢO AN TOÀN CÁC CƠ SỞ HẠT NHÂN - O.M Kovalevich Nhà xuất МЭИ 1999 ĐIỆN TỬ HẠT NHÂN - Nguyễn Đức Hòa Nguồn khác http://www.daotaohatnhan.com.vn/sach-giaotrinh/1.html Trang 18 ... hạt nhân Fukushima Mô hình nhà máy điện hạt nhân Hình 2.2 : Mô hình nhà máy điện hạt nhân Trang 11 Hình 2 .3: Bố trí NMĐHN dùng lò EPR 3. Cấu tạo lò phản ứng hạt nhân • Lò phản ứng hạt nhân. .. Điện hạt nhân là điện sản sinh thông qua sự chuyển đổi nguồn lượng của phản ứng phân rã hạt nhân dây chuyền II Cơ sở khoa học điện hạt nhân Phản ứng phân hạch: Khi nơtron bắn phá hạt nhân. .. điện hạt nhân Sự phát triển lí thuyết hạt nhân Trang • Xây dựng mô hình nguyên tử • Năm 1912, phát hiện hạt nhân ,đề xuất mô hình nguyên tử • Năm 1 939 , chứng minh hiện tượng phân rã hạt nhân