Атомная энергетика XXI века, Габараев Б.А., Смирнов Ю.Б., Черепнин Ю.С., 2013

Атомная энергетика XXI века, Габараев Б.А., Смирнов Ю.Б., Черепнин Ю.С., 2013.

   Изложены общие сведения о физических процессах в ядерном реакторе, представлены характеристики конструкционных материалов и теплоносителей, используемых в атомной энергетике, а также схемы и конструкции ядерных энергетических установок. Проведен анализ ресурсной базы атомной энергетики. Рассмотрены перспективы развития атомной энергетики в различных странах мира и способы повышения экономических показателей АЭС.
Большое внимание уделено замкнутому ядерному топливному циклу, а также крупным международным проектам по разработке ядерных энергетических систем четвертого поколения (GIF-IV) и инновационных ядерных реакторов и топливных циклов (INPRO). Приведены сведения о новых российских эволюционных и инновационных разработках в атомной энергетике. Изложены принципы работы ядерных ракетных двигателей и ядерных энергетических установок для космических летательных аппаратов и результаты исследований в этой области.
Для студентов и аспирантов специальностей физико-энергетического и теплоэнергетического профилей, а также для всех читателей, интересующихся проблемами атомной энергетики.




Деление ядер.
При анализе процесса деления ядер обычно предполагается, что он происходит под действием нейтронов, хотя может происходить и под действием других частиц: протонов, гамма-квантов, альфа-час-тиц. Деление — это процесс, при котором из данного ядра образуются два или более осколков. При делении ядер урана вероятность образования трех и более осколков мала. Деление атомных ядер было открыто при бомбардировке нейтронами ядер урана. В конце 1938 г. немецкие химики О. Ган и Ф. Штрассман опубликовали результаты своих радиохимических исследований образца урана после длительного облучения его нейтронами. Ученые рассчитывали получить трансурановые элементы, однако после тщательного химического анализа среди образовавшихся элементов были обнаружены и такие элементы, как барий, лантан и церий, атомные массы которых существенно меньше, чем у урана. Объяснение этого результата было дано австрийским физиком Лизой Мейтнер. Она выдвинула гипотезу о неустойчивости тяжелых ядер в связи с изменением их формы, вследствие чего ядро урана при захвате нейтрона делится на два ядра (осколка). Кроме того, она предположила, что при реакции деления ядра урана нейтронами может происходить и выделение энергии. Механизм деления проще всего представить с помощью так называемой капельной модели ядра. В каплю «ядерной жидкости» попадает нейтрон (рис. 1.4). Под действием внесенной энергии в капле возникают колебания, приводящие к изменению ее формы (от сферической до формы двух грушеобразных частей с перешейком между ними). Если внесенной нейтроном энергии достаточно, то перешеек рвется — ядро разваливается на два осколка.

ОГЛАВЛЕНИЕ.
Предисловие.
Список основных сокращений и обозначений.
Глава 1. Общие сведения о физических явлениях в ядерных реакторах.
1.1. Фундаментальные физические открытия, приведшие к возникновению атомной энергетики.
1.2. Свойства радиоактивных излучений.
1.3. Свойства ядер. Ядерные реакции.
1.4. Деление ядер.
1.5. Энергия деления, спектры нейтронов.
1.6. Рассеяние и замедление нейтронов.
1.7. Коэффициент размножения. Цепная реакция деления.
1.8. Запаздывающие нейтроны и их роль.
1.9. Энерговыделение в реакторе.
Контрольные вопросы.
Список литературы.
Глава 2. Материалы и конструкции ядерных энергетических установок.
2.1. Основные элементы ядерного реактора.
2.2. Ядерное топливо.
2.3. Материалы в реакторостроении.
2.3.1. Конструкционные материалы основного оборудования ядерных энергетических установок.
2.3.2. Материалы органов управления реактивностью.
2.3.3. Материалы замедлителей и отражателей.
2.3.4. Материалы и конструктивные решения биологической защиты.
2.4. Теплоносители ядерных установок.
2.4.1. Вода.
2.4.2. Натрий.
2.4.3. Сплав свинец-висмут.
2.4.4. Свинец.
2.4.5. Органические теплоносители.
2.4.6. Газовые теплоносители.
2.5. Типы и конструкции тепловыделяющих элементов и тепловыделяющих сборок.
2.5.1. Тепловыделяющие элементы.
2.5.2. Тепловыделяющие сборки.
2.6. Классификация ядерных реакторов.
2.7. Типовые схемы энергоблоков АЭС с реакторами PWR, BWR, FR, CANDU, БН, VHTR.
2.8. Основные технические характеристики энергоблоков АЭС.
2.8.1. Атомные электростанции зарубежных стран.
2.8.2. Атомные электростанции России.
2.9. Конструкции и параметры отечественных реакторов.
2.9.1. Конструкция и параметры реакторов РБМК.
2.9.2. Конструкция и параметры реакторов ВВЭР.
2.9.3. Конструкция и параметры реактора БН-600.
Контрольные вопросы.
Список литературы.
Глава 3. Основные этапы развития атомной энергетики.
3.1. Краткий исторический обзор этапов создания и развития атомной энергетики.
3.2. Рост числа АЭС в мире.
3.3. Распределение энергетических ядерных реакторов по регионам и странам.
3.4. Стратегии развития ядерной энергетики.
3.4.1. Общее состояние ядерной энергетики мира.
3.4.2. Стратегии ведущих стран мира.
3.5. Причины аварии на Чернобыльской АЭС.
Контрольные вопросы.
Список литературы.
Глава 4. Ресурсная база атомной энергетики.
4.1. Мировые ресурсы органического топлива (нефть, газ, уголь).
4.2. Мировые запасы ядерного топлива.
4.3. Роль реакторов на быстрых нейтронах в расширении ресурсной базы атомной энергетики.
4.4. Сценарии устойчивого развития энергетики.
Контрольные вопросы.
Список литературы.
Глава 5. Экономика атомной энергетики.
5.1. Основные экономические показатели атомной энергетики.
5.2. Пути повышения экономичности АЭС.
5.3. Сравнение стоимости различных способов производства электроэнергии.
5.4. Экономические требования к развитию атомной энергетики.
Контрольные вопросы.
Список литературы.
Глава 6. Ядерный топливный цикл.
6.1. Типы ядерных топливных циклов.
6.2. Открытый и замкнутый ЯТЦ.
6.3. Начальная стадия ядерного топливного цикла.
6.4. Элементный состав ОЯТ.
6.5. Проблема обращения с отработавшим (облученным) ядерным топливом.
6.6. Накопление ОЯТ в различных ядерных реакторах.
6.7. Хранение ОЯТ.
6.8. Методы переработки ОЯТ.
6.9. Перспективные виды ядерного топлива.
6.10. Обращение с радиоактивными отходами.
Контрольные вопросы.
Список литературы.
Глава 7. Международные проекты в атомной энергетике.
7.1. Классификация ядерных реакторов по поколениям.
7.2. Международный проект GIF-IV.
7.3. Международный проект INPRO.
7.4. Программа глобального партнерства в атомной энергетике GNEP.
Контрольные вопросы.
Список литературы.
Глава 8. Новые российские эволюционные и инновационные разработки в атомной энергетике.
8.1. Эволюционные и инновационные реакторы.
8.2. Эволюционные реакторы большой мощности.
8.2.1. Реакторная установка ВВЭР-1000 (В-392).
8.2.2. Реакторная установка ВВЭР-1500.
8.2.3. Реакторная установка МКЭР.
8.3. Реакторы средней и малой мощности для многоцелевого использования.
8.3.1. Дополнительные направления использования ядерной энергии.
8.3.2. Высокотемпературный газоохлаждаемый реактор ГТ-МГР.
8.3.3. АТЭЦ с реакторной установкой ВК-300.
8.3.4. АТЭЦ с реакторной установкой ВБЭР-300.
8.3.5. АТЭЦ с реакторной установкой СВБР-75/100.
8.3.6. Плавучий энергоблок (ПЭБ) с реакторной установкой КЛТ-40С.
8.3.7. Атомная станция малой мощности с реакторной установкой УНИТЕРМ.
8.3.8. Атомная станция малой мощности с реакторной установкой типа АБВ.
8.4. Инновационная ядерная энерготехнология БРЕСТ.
Контрольные вопросы.
Список литературы.
Глава 9. Применение ядерной энергии в космосе.
9.1. Энергообеспечение космических летательных аппаратов.
9.2. Ядерные энергетические установки для космических летательных аппаратов.
9.3. Ядерные ракетные двигатели и ядерные энергодвигательные установки для космических аппаратов.
Контрольные вопросы.
Список литературы.
Приложение 1. Твэлы ядерных энергетических реакторов.
Приложение 2. ТВС ядерных энергетических реакторов.
Приложение 3. Типы конструкций ядерных реакторов и технологические схемы энергоблоков.
Приложение 4. Технические характеристики некоторых энергоблоков зарубежных АЭС.



Бесплатно скачать электронную книгу в удобном формате, смотреть и читать:
Скачать книгу Атомная энергетика XXI века, Габараев Б.А., Смирнов Ю.Б., Черепнин Ю.С., 2013 - fileskachat.com, быстрое и бесплатное скачивание.

Скачать pdf
Ниже можно купить эту книгу по лучшей цене со скидкой с доставкой по всей России.Купить эту книгу


Скачать - pdf - Яндекс.Диск.




Теги: учебник по физике :: физика :: Габараев :: Смирнов :: Черепнин :: атом