- Артикул:00821595
- Автор: Габараев Б.А., Смирнов Ю.Б., Свиридов В.Г., Черепнин Ю.С.
- ISBN: 978-5-383-01686-2
- Обложка: Твердый переплет
- Издательство: МЭИ (все книги издательства)
- Город: Москва
- Страниц: 398
- Формат: 60x90/16
- Год: 2023
- Вес: 574 г
- Серия: Учебное пособие для ВУЗов (все книги серии)
Развернуть ▼
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. Изложены принципы работы ядерных ракетных двигателей и ядерных энергетических установок для космических летательных аппаратов. По сравнению с 1-м изданием, вышедшим в Издательском доме МЭИ в 2013 г., во 2-м издании 2020 года более детально рассмотрены все этапы ядерного топливного цикла, в том числе замкнутого, и обращения с радиоактивными отходами, а также особенности использования различных теплоносителей в системах охлаждения реакторов. Большее внимание уделено крупным международным проектам по разработке ядерных энергетических систем четвертого поколения (GEN-IV) и инновационных ядерных реакторов (INPRO). Приведены сведения о российских эволюционных и инновационных проектах мощных реакторов и о последних результатах исследований в области энерготехнологии БРЕСТ, позволяющих достичь нового уровня развития ядерной энергетики. Проанализированы причины и последствия четырех самых тяжелых аварий в истории мировой ядерной энергетики.
Для студентов и аспирантов специальностей физико-энергетического и теплоэнергетического профилей, а также для всех читателей, интересующихся проблемами атомной энергетики.
Содержание
Предисловие
Список основных сокращений и обозначений
Введение
Глава 1. Общие сведения о физических процессах в ядерных реакторах
1.1. Фундаментальные физические открытия, приведшие к возникновению атомной энергетики
1.2. Свойства радиоактивных излучений
1.3. Ядерные реакции
1.4. Ядерная реакция деления
1.5. Цепная реакция деления
1.6. Коэффициент размножения нейтронов
1.7. Энерговыделение в реакторе
1.8. Выгорание и воспроизводство топлива в реакторе
1.9. Остаточное энерговыделение после останова реактора
1.10. Запаздывающие нейтроны и их значение
1.11. Реактивность и период реактора
Контрольные вопросы
Список литературы
Глава 2. Основные этапы развития атомной энергетики
2.1. Краткий исторический обзор этапов развития ядерной энергетики
2.2. Рост числа АЭС в мире
2.3. Распределение ядерных энергоблоков по странам и регионам
2.4. Стратегии развития ядерной энергетики
2.4.1. Общее состояние ядерной энергетики мира
2.4.2. Стратегии развития ядерной энергетики в России и в других ведущих странах мира
Контрольные вопросы
Список литературы
Глава 3. Материалы и конструкции ядерных энергетических установок
3.1. Основные элементы ядерного реактора
3.2. Ядерное топливо
3.2.1. Топливные композиции. Требования к ядерному топливу
3.2.2. Влияние теплофизических свойств ядерного топлива
3.3. Материалы в реакторостроении
3.3.1. Конструкционные материалы основного оборудования ядерных энергетических установок
3.3.2. Материалы органов управления реактивностью
3.3.3. Материалы замедлителей и отражателей
3.3.4. Материалы и конструктивные решения биологической защиты
3.4. Теплоносители ядерных установок
3.4.1. Вода
3.4.2. Натрий
3.4.3. Сплав свинец-висмут
3.4.4. Свинец
3.4.5. Органические теплоносители
3.4.6. Газовые теплоносители
3.4.7. Влияние теплофизических свойств теплоносителя
3.5. Типы и конструкции тепловыделяющих элементов и тепловыделяющих сборок
3.5.1. Тепловыделяющие элементы
3.5.2. Тепловыделяющие сборки
3.5.3. Влияние теплофизических свойств материалов ТВС
3.5.4. Теплофизические подходы к улучшению характеристик ЯЭУ
3.6. Классификация ядерных реакторов
3.7. Типовые схемы энергоблоков АЭС с реакторами PWR, BWR, FR, CANDU, БН, VHTR
3.8. Основные технические характеристики энергоблоков АЭС
3.8.1. Атомные электростанции мира
3.8.2. Атомные электростанции России
3.9. Конструкции и характеристики отечественных реакторов
3.9.1. Реакторы РБМК
3.9.2. Реакторы ВВЭР
3.9.3. Реакторы БН
Контрольные вопросы
Список литературы
Глава 4. Ресурсная база тепловой и ядерной энергетики
4.1. Общемировое потребление первичной энергии и производство электроэнергии
4.2. Мировые ресурсы органического топлива (нефть, газ, уголь)
4.3. Мировые ресурсы ядерного топлива
4.4. Дополнительная ресурсная база ядерной энергетики
4.5. Роль реакторов на быстрых нейтронах в расширении ресурсной базы ядерной энергетики
Контрольные вопросы
Список литературы
Глава 5. Изготовление ядерного топлива
5.1. Характеристика урана
5.2. Добыча и переработка уранового сырья
5.3. Изготовление ядерного топлива
5.3.1. Обогащение природного урана по изотопу
5.3.2. Изготовление топливных таблеток, твэлов и ТВС
5.4. Смешанное ядерное топливо
5.4.1. Смешанное уран-плутониевое оксидное топливо
5.4.2. Нитридное топливо для быстрых реакторов
5.4.3. РЕМИКС-топливо
5.4.4. Уран-ториевое топливо
5.5. Особенности ядерного топлива
Контрольные вопросы
Список литературы
Глава 6. Эксплуатация ядерного топлива
6.1. Эксплуатация ядерного топлива в реакторе
6.2. Плутоний и его свойства
6.3. Накопление ОЯТ при эксплуатации различных реакторов
6.4. Обращение с отработавшим ядерным топливом
6.5. Методы переработки ОЯТ
Контрольные вопросы
Список литературы
Глава 7. Обращение с радиоактивными отходами
7.1. Источники РАО
7.2. Классификация РАО
7.3. Этапы обращения с РАО
7.4. Способы концентрирования РАО
7.5. Хранение и захоронение РАО
7.6. Обращение с РАО в России
7.7. Международный опыт обращения с ОЯТ и РАО
7.8. Базовые принципы МАГАТЭ обращения с РАО
7.9. Природный ядерный реактор в Окло
Контрольные вопросы
Список литературы
Глава 8. Экономика ядерной энергетики
8.1. Вопросы конкурентоспособности ядерной энергетики
8.2. Пути повышения экономичности АЭС
8.3. Базовый экономический принцип развития ядерной энергетики
Контрольные вопросы
Список литературы
Глава 9. Российские эволюционные и инновационные проекты мощных реакторов
9.1. Эволюционные и инновационные реакторы
9.2. Канальные реакторы
9.2.1. Реакторная установка МКЭР - эволюционное развитие РБМК
9.2.2. Инновационные канальные реакторы со сверхкритическими параметрами теплоносителя
9.3. Корпусные реакторы
9.3.1. Эволюционные реакторы ВВЭР-ТОИ
9.3.2. Инновационный реактор ВВЭР-СКД
9.4. Инновационная ядерная энерготехнология БРЕСТ
9.4.1 Основные технические решения
9.4.2. Влияние термогравитационной конвекции на теплообмен в жидкометаллических теплоносителях
Контрольные вопросы
Список литературы
Глава 10. Реакторы средней и малой мощности для комбинированной выработки электрической и тепловой энергии
10.1. Дополнительные направления использования ядерной энергии
10.2. Высокотемпературные газоохлаждаемые реакторы ГТ-МГР и МГР-Т
10.3. АТЭЦ с реакторной установкой ВК-300
10.4. АТЭЦ с реакторной установкой ВБЭР-300
10.5. АТЭЦ с реакторной установкой СВБР-75/100
10.6. Плавучий энергоблок (ПЭБ) с реакторной установкой КЛТ-40С
10.7. Атомная станция малой мощности с реакторной установкой “Унитерм”
10.8. Атомная станция малой мощности с реакторной установкой типа АБВ
Контрольные вопросы
Список литературы
Глава 11. Тяжелые аварии на АЭС
11.1. Международная шкала ядерных событий INES
11.2. Аварии на АЭС “Уиндскейл” и “Три-Майл-Айленд”
11.2.1. Авария на АЭС “Уиндскейл”
11.2.2. Авария на АЭС “Три-Майл-Айленд”
11.3. Чернобыльская авария
11.3.1. Хронология развития аварии
11.3.2. Причины аварии
11.3.3. Последствия аварии
11.3.4. Устранение причин, могущих вызвать аварии типа чернобыльской
11.4. Фукусимская авария
11.4.1. Возникновение и развитие аварии
11.4.2. Причины аварии
11.4.3. Последствия аварии
11.4.4. Ликвидация последствий аварии
Контрольные вопросы
Список литературы
Глава 12. Безопасность АЭС: основные понятия и подходы
12.1. Концепция глубокоэшелонированной защиты
12.2. Общие принципы обеспечения безопасности в современной ядерной энергетике
12.3. Базовые принципы безопасности по методологии ИНПРО
12.4. Проектные аварии
12.5. Запроектные аварии
12.6. Вероятностный анализ безопасности
12.7. Программные комплексы для моделирования тяжелых аварий и их последствий
Контрольные вопросы
Список литературы
Глава 13. Ядерная энергия для космоса
13.1. Преимущества применения ядерной энергии в космосе
13.2. Космические ядерные энергетические установки для летательных аппаратов
13.3. Ядерные ракетные двигатели
13.4. Ядерные энергодвигательные установки
Контрольные вопросы
Список литературы
Глава. 14. Реакторные концепции. Поколение IV
14.1. Классификация ядерных реакторов по поколениям
14.2. Международный проект “Поколение IV”
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
Рекомендуем
