BÀI CEMINA TRANG BỊ
BÀI CEMINA TRANG BỊ
ĐỘNG LỰC TÀU THỦY
ĐỘNG LỰC TÀU THỦY
Đề bài
Đề bài
: Tìm hiểu cấu tạo nguyên lý hoạt động của
: Tìm hiểu cấu tạo nguyên lý hoạt động của
thiết bị năng lương nguyên tử
thiết bị năng lương nguyên tử
GVHD : Nguyễn Đình Long
SVTH : Nguyễn Văn Chương
MSSV : 48132035
1.
1.
Cấu tạo của thiết bị năng lượng nguyên tử
Cấu tạo của thiết bị năng lượng nguyên tử
►
Một thiết bị năng lương nguyên tử trên tàu
Một thiết bị năng lương nguyên tử trên tàu
gồm có các bộ phân sau :
gồm có các bộ phân sau :
►
Trung tâm lò phản ứng hạt nhân (reactor
Trung tâm lò phản ứng hạt nhân (reactor
core), nơi xảy ra phản ứng phân hạch.
core), nơi xảy ra phản ứng phân hạch.
►
Máy phát điện chạy bằng hơi nước, nơi
Máy phát điện chạy bằng hơi nước, nơi
nhiệt sinh ra từ phân hạch hạt nhân được

12 – Thanh nhiên liệu
13 – Bộ phận làm mát lớp vỏ bảo vệ sinh
học
14 – Gá đỡ dưới.
►
Thanh nhiên liệu
Thanh nhiên liệu
:
:
Nguyên liệu thường được sử
Nguyên liệu thường được sử
dụng trong các lò phản ứng hạt nhân là Uran-
dụng trong các lò phản ứng hạt nhân là Uran-
235, Uran-233, hoặc Plutoni-239. Phản ứng
235, Uran-233, hoặc Plutoni-239. Phản ứng
dây truyền được xẩy ra dưới tác động ban đầu
dây truyền được xẩy ra dưới tác động ban đầu
của các notron.
của các notron.
►
Các lò phản ứng hạt nhân sử dụng nguyên liệu
Các lò phản ứng hạt nhân sử dụng nguyên liệu
Uran-235 nghèo, notron kích hoạt là các
Uran-235 nghèo, notron kích hoạt là các
notron năng lượng thấp (notron chậm). Các lò
notron năng lượng thấp (notron chậm). Các lò
phản ứng hạt nhân sử dụng Pu-239 hoặc Uran-
phản ứng hạt nhân sử dụng Pu-239 hoặc Uran-
235 giầu, thường sử dụng notron kích hoạt có
235 giầu, thường sử dụng notron kích hoạt có

lò phản ứng
►
Lò phản ứng nước – nước:
Lò phản ứng nước – nước:
Các thanh nhiên
Các thanh nhiên
liệu được xếp trong hộp đặt trong vùng phản
liệu được xếp trong hộp đặt trong vùng phản
ứng. Nước vừa làm chất truyền nhiệt, vừa
ứng. Nước vừa làm chất truyền nhiệt, vừa
làm chất làm chậm. Nước làm chất truyền
làm chất làm chậm. Nước làm chất truyền
nhiệt được đưa vào bên trong lò phản ứng,
nhiệt được đưa vào bên trong lò phản ứng,
chạy dọc theo vùng phản ứng từ dưới lên
chạy dọc theo vùng phản ứng từ dưới lên
trên. Áp suất trong lò phản ứng nước – nước
trên. Áp suất trong lò phản ứng nước – nước
khoảng 1-2MPa.
khoảng 1-2MPa.
►
Lò phản ứng graphite:
Lò phản ứng graphite:
Graphite được sử
Graphite được sử
dụng làm chất làm chậm, chất truyền nhiệt
dụng làm chất làm chậm, chất truyền nhiệt
trong lò phản ứng graphite có thể là nước
trong lò phản ứng graphite có thể là nước
nhẹ, nước nặng, gas, hoặc kim loại nóng

xẩy ra dưới tác động kích hoạt của các
notron nhanh. Bao quanh vùng phản ứng là
notron nhanh. Bao quanh vùng phản ứng là
các tấm U238 hoặc Th232 có nhiệm vụ hấp
các tấm U238 hoặc Th232 có nhiệm vụ hấp
thu toàn bộ các hạt notron nhanh, còn gọi là
thu toàn bộ các hạt notron nhanh, còn gọi là
vùng tái sinh nguyên liệu. Các tấm U238 và
vùng tái sinh nguyên liệu. Các tấm U238 và
Th232 khi hấp thụ notron sẽ trở thành
Th232 khi hấp thụ notron sẽ trở thành
Pu239, U233, nó sẽ tách ra trong quá trình
Pu239, U233, nó sẽ tách ra trong quá trình
tái chế.
tái chế.
►
Lò nhiệt độ cao tải nhiệt bằng tải nhiệt bằng
Lò nhiệt độ cao tải nhiệt bằng tải nhiệt bằng
khí gas, với graphite làm chất làm chậm.
khí gas, với graphite làm chất làm chậm.
Loại lò này vẫn chưa được vận hành thương
Loại lò này vẫn chưa được vận hành thương
mại, là một phương án thay thế cho thiết kế
mại, là một phương án thay thế cho thiết kế
thông thường. Nó dùng graphite là chất làm
thông thường. Nó dùng graphite là chất làm
chậm và khí helium là chất tải nhiệt.
chậm và khí helium là chất tải nhiệt.
►
Đặc điểm nổi bật của HTGR là có độ an toàn

AGR - Lò cải tiến, dùng graphite làm chất
AGR - Lò cải tiến, dùng graphite làm chất
làm chậm, gas làm chất truyền nhiệt.
làm chậm, gas làm chất truyền nhiệt.
BWR - Lò nước sôi
BWR - Lò nước sôi
FBR - Lò phản ứng sử dụng notron kích họat
FBR - Lò phản ứng sử dụng notron kích họat
năng lượng lớn (notron nhanh)
năng lượng lớn (notron nhanh)
GCR - Lò phản ứng dùng graphite làm chất
GCR - Lò phản ứng dùng graphite làm chất
làm chậm, gas làm chất truyền nhiệt.
làm chậm, gas làm chất truyền nhiệt.
HTGR - Lò nhiệt độ cao, tải nhiệt bằng khí
HTGR - Lò nhiệt độ cao, tải nhiệt bằng khí
gas, với graphite làm chất làm chậm.
gas, với graphite làm chất làm chậm.
HWGCR - Lò phản ứng dùng nước nặng làm
HWGCR - Lò phản ứng dùng nước nặng làm
chất làm chậm, gas làm chất truyền nhiệt.
chất làm chậm, gas làm chất truyền nhiệt.
HWLWR - Lò phản ứng dùng nước nhẹ làm
HWLWR - Lò phản ứng dùng nước nhẹ làm
chất truyền nhiệt, nước nặng làm chất làm
chất truyền nhiệt, nước nặng làm chất làm
chậm.
chậm.
►
РБМК

.
►
Các lò phản ứng hạt nhân thế hệ mới ( thế
Các lò phản ứng hạt nhân thế hệ mới ( thế
hệ thứ 4 ).
hệ thứ 4 ).
2.
2.
Nguyên lý hoạt động của thiết bị năng
Nguyên lý hoạt động của thiết bị năng
lượng nguyên tử.
lượng nguyên tử.
2.1. Nhiên liệu dùng cho nhà máy hạt nhân
2.1. Nhiên liệu dùng cho nhà máy hạt nhân
.
.
►
Nhiên liệu cho lò phản ứng hạt nhân có thể
Nhiên liệu cho lò phản ứng hạt nhân có thể
sử dụng các chất có khả năng phân hạch như
sử dụng các chất có khả năng phân hạch như
Uranium hoặc Plutonium.
Uranium hoặc Plutonium.
►
Uranium tự nhiên chỉ chứa 0,7% 235U phân
Uranium tự nhiên chỉ chứa 0,7% 235U phân
hạch, nên chỉ sử dụng làm nhiên liệu cho lò
hạch, nên chỉ sử dụng làm nhiên liệu cho lò
phản ứng hấp thu nơtron và sử dụng chúng
phản ứng hấp thu nơtron và sử dụng chúng

nhân dây chuyền, cần phải hãm bớt nơtron
tốc độ cao thành nơtron nhiệt.
tốc độ cao thành nơtron nhiệt.
►
Như vậy, vật liệu làm chậm nơtron được gọi
Như vậy, vật liệu làm chậm nơtron được gọi
là chất làm chậm.
là chất làm chậm.
►
Tính chất của chất làm chậm như sau:
Tính chất của chất làm chậm như sau:a. Hấp thu nơtron hiệu quả.
a. Hấp thu nơtron hiệu quả.
b. Giảm tốc độ của nơtron với hiệu suất cao.
b. Giảm tốc độ của nơtron với hiệu suất cao.
►
Vì vậy, vật liệu thích hợp cho chất làm chậm
Vì vậy, vật liệu thích hợp cho chất làm chậm
thường là những nguyên tố có số nguyên tử
thường là những nguyên tố có số nguyên tử
nhỏ.
nhỏ.
Các loại chất làm chất làm chậm thông thường:
Các loại chất làm chất làm chậm thông thường:
►
1. Nước nhẹ (
1. Nước nhẹ (
nước thông thường)

đối rẻ.
2.2. nguyên Lý hoạt động.
2.2. nguyên Lý hoạt động.
►
1) "Reactor" (Tạm dịch là "Lò phản ứng
1) "Reactor" (Tạm dịch là "Lò phản ứng
nguyên tử): Gồm có 1 lò phản ứng nguyên tử
nguyên tử): Gồm có 1 lò phản ứng nguyên tử
và các bộ phận kiểm soát, điều hòa sự phát
và các bộ phận kiểm soát, điều hòa sự phát
nhiệt năng.
nhiệt năng.
►
2) "Primary System" (Tạm dich là Hệ Thống
2) "Primary System" (Tạm dich là Hệ Thống
Chính): Gồm có các hệ thống nước hay nước
Chính): Gồm có các hệ thống nước hay nước
nặng ("Water": H2O hay là "Heavy Water":
nặng ("Water": H2O hay là "Heavy Water":
D2O) luân lưu để lấy nhiệt năng từ lò phản
D2O) luân lưu để lấy nhiệt năng từ lò phản
ứng (Nuclear Reactor).
ứng (Nuclear Reactor).
►
3) "Secondary System" (Tạm dịch là Hệ thống
3) "Secondary System" (Tạm dịch là Hệ thống
Phụ) gồm các mạch nước thường, chuyển
Phụ) gồm các mạch nước thường, chuyển
nhiệt ("Heat Exchanger") từ Hệ Thống Chính,
nhiệt ("Heat Exchanger") từ Hệ Thống Chính,

khởi động toàn bộ nhà máy, một hệ thống
khởi động toàn bộ nhà máy, một hệ thống
phát điện nhỏ, riêng rẽ được xử dụng.
phát điện nhỏ, riêng rẽ được xử dụng.
"System" nào cũng có những hệ thống báo
"System" nào cũng có những hệ thống báo
động, và các hệ thống tự động đóng hay mở
động, và các hệ thống tự động đóng hay mở
các "Valve" nước và các mạch điện khác
các "Valve" nước và các mạch điện khác
nhau, tùy theo từng sự việc bất bình thường
nhau, tùy theo từng sự việc bất bình thường
hay nguy cấp xẩy đến.
hay nguy cấp xẩy đến.

Lò phản ứng
Lò phản ứng
nhanh làm mát
nhanh làm mát
bằng khí (gas-
bằng khí (gas-
cooled fast reactor
cooled fast reactor
- GFR)
- GFR)
►
Lò phản ứng
Lò phản ứng
nhanh làm mát
nhanh làm mát

Lò phản ứng làm
mát bằng nước
mát bằng nước
siêu tới hạn
siêu tới hạn
(supercritical
(supercritical
water-cooled
water-cooled
reactor - SCWR)
reactor - SCWR)
►
Lò phản ứng
Lò phản ứng
nhiệt độ rất
nhiệt độ rất
cao (very
cao (very
high
high
temperature
temperature
reactor -
reactor -
VHTR)/Nhà
VHTR)/Nhà
máy hạt
máy hạt
nhân thế hệ
nhân thế hệ