Jaderné elektrárny I, II.

Jaderné elektrárny I, II. Jaderné elektrárny I. Úvod do jaderných elektráren, teorie reaktorů, vznik tepla v reaktoru a ochrana před ionizujícím zářením. Jaderné elektrárny II. Jaderné elektrárny typu VVER, jaderná elektrárna Temelín a další typy jaderných elektráren ve světě typy reaktorů. Sestavil: Ing. Bohuslav Schandl, Ing. Alena Schandlová Střední průmyslová škola strojní a elektrotechnická České Budějovice

Jaderné elektrárny Předmluva Tato příručka byla sestavena jako součást realizace grantového projektu Implementace nových technických vzdělávacích programů do praxe s registračním číslem CZ.1.07/1.1.10/03.0073 v rámci Globálního grantu CZ.1.07/1.1.10 Zvyšování kvality ve vzdělávání v Jihočeském kraji Operačního programu Vzdělávání pro konkurenceschopnost. Tento projekt je spolufinancován Evropským sociálním fondem a státním rozpočtem České republiky. Projekt je financován z Evropského sociálního fondu a je spolufinancován ze státního rozpočtu ČR. 1. díl příručky se zabývá popisem základních vlastností hmoty, popisem aktivní zóny reaktoru a vznikem tepla v reaktoru VVER 1000. 2. díl navazuje na první díl a je zde popsán primární a sekundární okruh jaderné elektrárny Temelín. Dále jsou zde uvedeny jednotlivé principy vzniku tepla v různých typech reaktorů a radiační ochrana. Příručky mají za cíl přispět ke zkvalitnění přípravy teoretické i praktické výuky odborných předmětů na Střední průmyslové škole strojní a elektrotechnické podle nových školních vzdělávacích programů (ŠVP).

Anotace Tato příručka definuje základní pojmy z oblasti jaderné energetiky. Měla by poskytnout celkový přehled nejen o výrobě elektrické energie v jaderných elektrárnách. Příručka I. začíná stručnou historií využívání jaderné energie, popisuje atomy jako základní částice hmoty, zabývá se vznikem tepla v reaktoru, konstrukcí jaderných reaktorů a jejich bezpečností. Je zde stručně popsán princip spouštění jaderného reaktoru, příprava štěpného materiálu, výměna paliva a objasnění problému chlazení jaderných reaktorů. V dalších částech jsou uvedeny účinky záření na látku, dozimetrická měření a systém jaderné bezpečnosti. Druhý díl navazuje na základní pojmy z oblasti jaderné energetiky a popisuje základní části JADERNÉ ELEKTRÁRNY TEMELÍN primární okruh, sekundární okruh a elektrickou část. Dále jsou zde uvedeny různé typy jaderných reaktorů a výhled do budoucnosti jaderné energetiky. V závěru jsou popsány některé havárie jaderných elektráren ve světě. Příručka je určena studentům Střední průmyslové školy strojní a elektrotechnické jako učební pomůcka v předmětu elektroenergetika. Má pomoci utřídit si vědomosti získané při výuce elektrotechnických předmětů popř. i při vlastním studiu. Dává základní přehled o problematice jaderných elektráren.

Jaderné elektrárny I. Obsah 1. Úvod..strana 5 2. Získávání tepelné energie..strana 6 2.1. Odlišnosti jaderné a tepelné elektrárny..strana 7 3. Poznatky z jaderné fyziky..strana 9 3.1. Vlastnosti atomů.strana 9 3.2. Významné objevy z oblasti jaderné fyziky strana 10 3.3. Atomová jádra strana 21 3.4. Kvantová čísla strana 22 3.5. Jaderná syntéza...strana 23 3.5.1. Jaderné síly...strana 25 3.5.2. Stabilita jader strana 26 3.5.3. Vazebná energie strana 27 3.5.4. Radioaktivita strana 30 4. Jaderná reakce strana 33 4.1. Štěpná řetězová reakce.. strana 36 4.2. Multiplikační koeficient.strana 38 5. Jaderný reaktor strana 43 5.1. Vývin tepla v reaktoru strana 43 5.2. Konstrukce jaderného reaktoru...strana 45 5.3. Bezpečnost jaderných reaktorů.. strana 47 6. Jaderná elektrárna Temelín strana 47 6.1. Spouštění reaktoru...strana 56 7. Typy detektorů strana 59 8. Příprava štěpného materiálu strana 66 8.1. Výměna vyhořelých palivových článků..strana 68 8.2. Problém chlazení jaderného reaktoru.. strana 69 9. Účinky záření na látku.strana 70 9.1. Základní veličiny dozimetrie strana 71

9.2. Zdroje ozáření ionizujícím zářením..strana 74 9.3. Přírodní zdroje ionizujícího záření strana 76 9.4. Umělé zdroje ionizujícího záření..strana 78 10. Radioaktivní odpady z reaktorů strana 81 11. Jaderné havárie a jaderné zbraně..strana 82 11.1. Profesionální ozáření strana 83 12. Cíle a metody ochrany před zářením strana 84 12.1. Základní cíle radiační ochrany..strana 84 12.2. Princip radiační ochrany strana 85 12.3. Základní způsoby ochrany před zářením...strana 87 12.4. Zabránění kontaminace..strana 91 12.5. Limity radiačních látek..strana 92 13. Radiační monitorování a osobní dozimetrie..strana 93 13.1. Referenční úrovně..strana 93 13.2. Osobní dozimetrie..strana 94 13.3. Radiační monitorování pracovníka a životní prostředí..strana 97 14. Uspořádání pracovišť a jejich kategorie strana 108 14.1. Kontrolované pásmo..strana 109 14.2. Radiační nehody strana 110 14.3. Jaderné havárie a nehody s otevřenými zářiči...strana 112 14.4. Radiační nehody s uzavřenými zářiči strana 112 15. Radiační odpad..strana 114 16. Měření radioaktivity v organizmu.strana 118 17. Jaderná bezpečnost strana 120 18. Použitá literatura...strana 122

Jaderné elektrárny II. Obsah 1. Úvod... strana 5 1.1. Energie z jádra...strana 8 2. Jaderné elektrárny typu VVER....strana 14 2.1. Primární okruh....strana 14 2.2. Sekundární okruh....strana 17 3. Jaderná elektrárna Temelín strana 20 3.1. Primární okruh JETE..strana 21 3.1.1. Jaderný reaktor.strana 22 3.1.2. Parogenerátor...strana 25 3.1.3. Systém kompenzace objemu strana 26 3.1.4. Hlavní cirkulační čerpadlo...strana 27 3.1.5. Hlavní cirkulační potrubí..strana 27 3.1.6. Havarijní systémy.strana 28 3.2. Sekundární okruh JETE.strana 30 3.2.1. Rozvod páry. strana 35 4. Elektrická část strana 39 4.1. Vyvedení výkonu z JETE..strana 39 4.2. Systémy napájení vlastní spotřeby.strana 40 4.3. Zdroj elektrické energie.....strana 44 4.4. Rozvod elektrické energie.....strana 49 5. Jaderné elektrárny ve světě...strana 63 5.1. Typy reaktorů...strana 63 5.2. Jaderné elektrárny budoucnosti...strana 76 6. Těžba uranové rudy a výroba palivové kazety...strana 97 7. Havárie jaderných elektráren...strana 101 8. Použitá literatura...strana 108