Đề tài An toàn bức xạ trong lò phản ứng hạt nhân

Tài liệu Đề tài An toàn bức xạ trong lò phản ứng hạt nhân: L/O/G/O GVHD: ThS. Tr ng Tr ng S nươ ườ ơ SVTH: L i Th Trúc Ph ngạ ị ươ Võ Th Thanh Uyênị Huỳnh Chí Dũng Tr n Bá Tínầ Nhóm 6 www.themegallery.com N i dungộ Th h lò ph n ng h t ế ệ ả ứ ạ nhân C u trúc lò BWR ấ C u trúc lò PWR ấ C u trúc lò CANDU ấ www.themegallery.com Các th h lò ph n ng h t nhânế ệ ả ứ ạ Th hế ệ lò ph n ngả ứ Đ u ầ tiên II IIIIII+ IV www.themegallery.com  G m: Shippingport c a M ; Dresden-1, Calder Hall-1, Magnox c a ồ ủ ỹ ủ Anh hay UNGG c a Pháp.ủ  Ph n l n chúng đ u đã ho c đang đ c tháo d do đã tr nên l i ầ ớ ề ặ ượ ỡ ở ỗ th i không còn hi u qu cao và m c đ m b o an toàn th p. ờ ệ ả ứ ả ả ấ  Lò thu c th h này b t ngu n t nh ng m u thi t k ban đ u ộ ế ệ ắ ồ ừ ữ ẫ ế ế ầ đ c phát tri n đ s d ng trên tàu bi n cu i nh ng năm 1940. Thi t k ượ ể ể ử ụ ể ố ữ ế ế ban đ u có công su t kho ng 5.000 KW.ầ ấ ả Th h ế ệ lò ph n ả ng đ u ứ ầ tiên www.themegallery.com B t đ u đ c v n ắ ầ ượ ậ hành vào nh ng năm ữ 1970. G m các ki u lò...

pdf31 trang | Chia sẻ: hunglv | Lượt xem: 1196 | Lượt tải: 1download
Bạn đang xem trước 20 trang mẫu tài liệu Đề tài An toàn bức xạ trong lò phản ứng hạt nhân, để tải tài liệu gốc về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
L/O/G/O GVHD: ThS. Tr ng Tr ng S nươ ườ ơ SVTH: L i Th Trúc Ph ngạ ị ươ Võ Th Thanh Uyênị Huỳnh Chí Dũng Tr n Bá Tínầ Nhóm 6 www.themegallery.com N i dungộ Th h lò ph n ng h t ế ệ ả ứ ạ nhân C u trúc lò BWR ấ C u trúc lò PWR ấ C u trúc lò CANDU ấ www.themegallery.com Các th h lò ph n ng h t nhânế ệ ả ứ ạ Th hế ệ lò ph n ngả ứ Đ u ầ tiên II IIIIII+ IV www.themegallery.com  G m: Shippingport c a M ; Dresden-1, Calder Hall-1, Magnox c a ồ ủ ỹ ủ Anh hay UNGG c a Pháp.ủ  Ph n l n chúng đ u đã ho c đang đ c tháo d do đã tr nên l i ầ ớ ề ặ ượ ỡ ở ỗ th i không còn hi u qu cao và m c đ m b o an toàn th p. ờ ệ ả ứ ả ả ấ  Lò thu c th h này b t ngu n t nh ng m u thi t k ban đ u ộ ế ệ ắ ồ ừ ữ ẫ ế ế ầ đ c phát tri n đ s d ng trên tàu bi n cu i nh ng năm 1940. Thi t k ượ ể ể ử ụ ể ố ữ ế ế ban đ u có công su t kho ng 5.000 KW.ầ ấ ả Th h ế ệ lò ph n ả ng đ u ứ ầ tiên www.themegallery.com B t đ u đ c v n ắ ầ ượ ậ hành vào nh ng năm ữ 1970. G m các ki u lò ồ ể PWR và BWR ; VVER và RBMK; CANDU; AGR... Th h ế ệ lò ph n ả ng th ứ ứ II www.themegallery.com  Phát tri n trong nh ng ể ữ năm 1990 Kh năng t đ ng cao ả ự ộ h n th h th IIơ ế ệ ứ Kh năng t b o vả ự ả ệ Nhà máy đi n h t nhân ệ ạ s d ng lò ph n ng th h ử ụ ả ứ ế ệ III đ c xây d ng đ u tiên ượ ự ầ Nh t B n.ở ậ ả Th h ế ệ lò ph n ả ng th ứ ứ III www.themegallery.com u đi m:Ư ể  Kh năng x y ra s c ít h nả ả ự ố ơ Kh năng sinh lãi l n h n do công su t đ c tăng lên t i 1600 MWả ớ ơ ấ ượ ớ S d ng nhiên li u ti t ki m h nử ụ ệ ế ệ ơ Nh c đi mượ ể Đã l i th i vì cùng m t kĩ thu t v i các lò PWRỗ ờ ộ ậ ớ Giá thành xây d ng th ng cao các lo i th h th II kho ng 1.5 đ n 2 ự ườ ạ ế ệ ệ ả ế l nầ Th h lò ế ệ ph n ng ả ứ th III+ứ Là th h lò ph n ng đ c trang b nh ng c i ti n v tính kinh t và ế ệ ả ứ ượ ị ữ ả ế ề ế m c đ an toàn cao h n th h th IIứ ộ ơ ế ệ ứ www.themegallery.com Các lò t ng lai này có khuynh h ng ti n t i chu kỳ kín, nghĩa là ươ ướ ế ớ các lò ph i có kh năng đ t cháy ph n l n ch t th i (lò nhanh) đ đáp ả ả ố ầ ớ ấ ả ể ng 4 tiêu chu n chính: ứ ẩ ti t ki m tài nguyênế ệ ti t ki m v chu kỳ nhiên li uế ệ ề ệ h n ch ch t th i phóng xạ ế ấ ả ạ h n ch s lan r ng vũ khí nguyên tạ ế ự ộ ử Th h lò ế ệ ph n ng ả ứ th IVứ Lò ph n ả ng nhi t ứ ệ đ r t cao ộ ấ www.themegallery.com Các công ngh lò ph n ng đang đ c s d ng ph bi nệ ả ứ ượ ử ụ ổ ế 59,5% công ngh lò n c áp l c (PWR) ệ ướ ự 20,8% công ngh lò n c sôi (BWR) ệ ướ 7,7% công ngh lò n c n ng (PHWR) ệ ướ ặ www.themegallery.com C u t o lò BWRấ ạ www.themegallery.com C u t o lò BWRấ ạ H th ng bình lò ph n ngệ ố ả ứ Hình . H th ng bình lò ph n ngệ ố ả ứ Bình áp su t ấ 2002 2001 2000 Lõi lò: bó nhiên li u, các thanh đi u khi nệ ề ể Thi t b t o h i n c: máy tách ế ị ạ ơ ướ h i n c , máy s y h iơ ướ ấ ơ Thi t b đi u khi n năng l ng lò ế ị ề ể ượ ph n ng: ng d n thanh đi u khi n ả ứ ố ẫ ề ể , b ph n thao tác thanh đi u khi nộ ậ ề ể www.themegallery.com C u t o lò BWRấ ạ Bình áp su tấ G m 3 b ph n: M t ng hình tr l n (đ ng kính bên trong là ồ ộ ậ ộ ố ụ ớ ườ 17,1 feet (5,21m), g m các l p lót d y kho ng 5 inch (13cm), n p bình ồ ớ ầ ả ắ và đáy bình áp su t. ấ V bình đ c c u t o b i các l p thép làm b ng nh ng h p kim ỏ ượ ấ ạ ở ớ ằ ữ ợ khác nhau. Chi u cao c a bình áp su t là 63,1 feet (19,2 m) ề ủ ấ V n đ ấ ề an toàn Bình lò áp su t đ c b c trong m t tòa nhà b o ấ ượ ọ ộ ả v đ c thi t k đ v n còn nguyên v n cho dù ệ ượ ế ế ể ẫ ẹ bình lò ph n ng b v ho c ng d n h i n c b ả ứ ị ỡ ặ ố ẫ ơ ướ ị v và nó đ ch c ch n đ gi n c đ y bên ỡ ủ ắ ắ ể ữ ướ ầ trong cho t i khi n c tràn lên t i các ng b t ớ ướ ớ ố ọ n c đ t phía trên lõi lò ph n ng.ướ ặ ả ứ www.themegallery.com C u t o lò BWRấ ạ H th ng thanh nhiên li uệ ố ệ Hình 3.H th ng thanh nhiên li uệ ố ệ Nhiên li u :Uranium đ c làm giàu 3%. ệ ượ Thanh nhiên li u đ c làm b ng Zircaloyệ ượ ằ Bó nhiên li u g m 49 thanh nhiên li u ệ ồ ệ  Lò ph n ng có 368 bó nhiên li uả ứ ệ Nhi t trung bình trên b m t m t thanh ệ ề ặ ộ nhiên li u khi ho t đ ng là 558ệ ạ ộ oF (292oC).(s li u c a lò BWR Vermont ố ệ ủ Yankee,năm 1972) www.themegallery.com C u t o lò BWRấ ạ H th ng thanh đi u khi n ệ ố ề ể •Làm b ng Bo-cacbua (Bằ 4C) b t và các m nh Hafnium (Hf)ộ ả •Đi u ti t neutron cho ph n ng phân h chề ế ả ứ ạ •Các thanh này có d ng hình ch th p đ c chèn vào gi a các ạ ữ ậ ượ ữ bó nhiên li u. ệ •M i thanh ki m soát đ c 4 bó nhiên li u.ỗ ể ượ ệ . V n đ an toànấ ề Trong tr ng h p có ườ ợ s c x y ra, các ự ố ả t anh đi u khi n ề ể đ c đóng l i hoàn ượ ạ toàn đ ch m d t ể ấ ứ nhanh chóng quá trình phân h ch di n ra ạ ễ trong lò Trong quá trình ho t ạ đ ng, các thanh đi u ộ ề khi n b ăn mòn nên ể ị c n đ c thay thầ ượ ế www.themegallery.com H th ng làm s ch n c lò ph n ngệ ố ạ ướ ả ứ C u t o lò BWRấ ạ Hình 4. H th ng làm s ch n c lò ph n ệ ố ạ ướ ả ngứ G m các ng d n và các b m tu n hoànồ ố ẫ ơ ầ vai trò lo i b các s n ph m phân ạ ỏ ả ẩ h ch, các s n ph m ăn mòn ạ ả ẩ và nh ng t p ch t ra kh i ữ ạ ấ ỏ n c tr c khi cho n c ướ ướ ướ này quay tr l i lõi lò ph n ở ạ ả ngứ www.themegallery.com C u t o lò BWRấ ạ H th ng làm ngu i lò ph n ngệ ố ộ ả ứ  Làm ngu i lõi lò ph n ngộ ả ứ  Cung c p n c làm ch m ấ ướ ậ neutron  Đi u ch nh năng l ng lò ề ỉ ượ ph n ng b ng cách thay đ i ả ứ ằ ổ l u l ng n c vào lõi lòư ượ ướ h th ng ng d n, các van, b m phun và ệ ố ố ẫ ơ các b m tu n hoànơ ầ www.themegallery.com C u t o lò BWRấ ạ Tuabin h i n cơ ướ D i s c ép h i n c t i ướ ứ ơ ướ ớ tuabin làm quay tuabin, đ ng ồ th i làm quay đ ng c máy phát ờ ộ ơ đi n.ệ Sau khi đi qua tuabin h i n c ơ ướ s đ c ng ng t và b m tr ẽ ượ ư ụ ơ ở l i bình áp su tạ ấ Vì h i n c sau khi thoát ra kh i lõi lò ơ ướ ỏ th ng nhi m nuclit phóng x nên tuabin ph i ườ ễ ạ ả đ c b o v trong su t quá trình ho t đ ng. ượ ả ệ ố ạ ộ Ph n l n nh ng tia phóng x trong n c ch ầ ớ ữ ạ ướ ỉ t n t i trong m t th i gian r t ng n (ch y u là ồ ạ ộ ờ ấ ắ ủ ế N-16 có chu kỳ bán rã là 7 giây), nên thành tuabin ph i đ c b o trì ngay sau khi lò ph n ả ượ ả ả ng ng ng ho t đ ng.ứ ư ạ ộ www.themegallery.com C u t o lò BWRấ ạ Van áp su t có ch c năng ngăn ch n ấ ứ ặ s gia tăng áp l c t c th iự ự ứ ờ •M t van an toàn trên đ nh n p bình áp su tộ ỉ ắ ấ •M t b tri t áp phía d i bình áp su tộ ể ệ ướ ấ M i lò ph n ng s đ c bao ỗ ả ứ ẽ ượ b c b i m t tòa nhà ch a b ng thép ọ ở ộ ứ ằ gia c dày 1.2 đ n 2.4 m.ố ế Bên ngoài lò ph n ng còn đ c thi t k ả ứ ượ ế ế v i m t h th ng b o v ti n bê tông ớ ộ ệ ố ả ệ ề ngăn s nh h ng c a lò v i môi ự ả ưở ủ ớ tr ng và c a môi tr ng t i lò ph n ườ ủ ườ ớ ả ng.ứ H th ng an toànệ ố www.themegallery.com C u trúc lò PWRấ www.themegallery.com C u trúc lò PWRấ Thùng lò: Hình 5. C u trúc thùng lòấ Thùng lò có nhi m v b o v tâm ệ ụ ả ệ lò, các c u trúc bên trong lò và các ấ c c u đi u khi n.ơ ấ ề ể Thùng lò đóng vai trò c a rào b o v th hai: ủ ả ệ ứ Rào th nh t là v b c nhiên li u còn rào th ứ ấ ỏ ọ ệ ứ ba là t ng kín c a tòa nhà lò.ườ ủ www.themegallery.com B ph n sinh h i:ộ ậ ơ C u trúc lò PWRấ áp su t cao n c làm mát đ c nung Ở ấ ướ ượ nóng t lò ph n ng vào b ph n sinh ừ ả ứ ộ ậ h i t phía d i và di chuy n lên xu ng ơ ừ ướ ể ố trong hàng ngàn nh ng ng có d ng hình ữ ố ạ ch U ng c.ữ ượ B m t c a nh ng ng này ti p xúc v i ề ặ ủ ữ ố ế ớ n c có áp su t th p đ c cung c p t ướ ấ ấ ượ ấ ừ b ph n ng ng t n c c a tuabin.ộ ậ ư ụ ướ ủ N c cung c p sôi lên và t o ướ ấ ạ thành h i n cơ ướ www.themegallery.com Thanh nhiên li u làm b ng h p kim Zircaloyệ ằ ợ R t b n ấ ề Ch u đ c nhi t đ caoị ượ ệ ộ Không h p th neutronấ ụ Ngăn ch n s rò rĩ các s n ph m phân ặ ự ả ẩ h chạ Nhiên li u h t nhânệ ạ www.themegallery.com B đi u áp ( Presurizer)ộ ề Hình 8. B đi u ápộ ề C u trúc lò PWRấ H n ch s thay đ i áp su tạ ế ự ổ ấ B đi u áp là bình ch a l n l t h i ộ ề ứ ầ ượ ơ n c trên và n c phía d i v i ướ ở ướ ở ướ ớ m t vòi phun trên và m t thi t b ộ ở ộ ế ị đun n c phía d i đ đi u ápướ ở ướ ể ề www.themegallery.com  Trong chu trình s c p do d n n c nhi t đ và áp su t cao ơ ấ ẫ ướ ở ệ ộ ấ s d n đ n tăng t c đ ăn mòn. Do đó v lò ph i đ c c u t o ẽ ẫ ế ố ộ ỏ ả ượ ấ ạ t các v t li u b n nh là thép không rĩ. ừ ậ ệ ề ư  Khi c n thay nhiên li u thì b t bu c lò PWR ph i ng ng ho t ầ ệ ắ ộ ả ư ạ đ ng hoàn toàn.ộ C u trúc lò PWRấ An toàn www.themegallery.com C u trúc lò CANDUấ Thùng lò Hình 10. Lò CANDU M i đ u c a thùng lò là m t l p ỗ ầ ủ ộ ớ ch n ngoài có tác d ng che ch n ắ ụ ắ phóng x và đ ng th i nâng đ các ạ ồ ờ ỡ thanh nhiên li u đ c đ t trong lõi lòệ ượ ặ www.themegallery.com C u trúc lò CANDUấ 2. Nhiên li uệ www.themegallery.com C u trúc lò CANDUấ B ph n ti p nhiên li uộ ậ ế ệ www.themegallery.com C u trúc lò CANDUấ B ph n sinh h iộ ậ ơ Ph n chính c a b ph n sinh ầ ủ ộ ậ h i: vài nghìn ng có đ ng kính ơ ố ườ nh Incolloy-800 đ c u n cong ỏ ượ ố thành hình ch U ng c. ữ ượ H i n c đ c t o ra s bay ơ ướ ượ ạ ẽ lên phía trên c a b ph n sinh ủ ộ ậ h i và t i đây h i n c s ơ ạ ơ ướ ẽ đ c tách m tr c khi làm ượ ẩ ướ quay tuabin www.themegallery.com C u trúc lò CANDUấ B đi u ápộ ề duy trì áp su t c a n c n ng t i ấ ủ ướ ặ ả nhi t trong chu trình s c p. ệ ơ ấ www.themegallery.com N u ch t t i nhi t trong lò ph n ng b rò r thì t c đ ế ấ ả ệ ả ứ ị ỉ ố ộ ph n ng dây chuy n s tăng đ t ng t khi đó nhi t đ bên ả ứ ề ẽ ộ ộ ệ ộ trong lò s tăng cao. S d n đ n kh năng gây ra tai n n nguy ẽ ẽ ẫ ế ả ạ hi m nghiêm tr ng. Đ ngăn ch n quá trình này, tr m đã g n ể ọ ể ặ ạ ắ các máy c m bi n đ đo nh ng bi n đ i quan tr ng nh dòng ả ế ể ữ ế ổ ọ ư ch y, nhi t đ và áp su t. Các c m bi n s t đ ng kích ho t ả ệ ộ ấ ả ế ẽ ự ộ ạ h th ng đóng kh n c p khi có b t c đi u gì b t th ng và lò ệ ố ẩ ấ ấ ứ ề ấ ườ ph n ng có nghĩa v ph i đóng c a nhanh chóng tr c khi ả ứ ụ ả ủ ướ nhi t đ tăng đ đ tan ch y bên trong lò ph n ngệ ộ ủ ể ả ả ứ C u trúc lò CANDUấ Kh năng an toànả L/O/G/O www.themegallery.com Thank You!

Các file đính kèm theo tài liệu này:

  • pdfantoan_1_6025.pdf
Tài liệu liên quan