중문명: 원전 mbth: 원전 원리: 핵분열 방출 핵발전 특성: 연료 소비 감소 등 유형: 공냉식 원자로 원전 등 분야: 전력 약술, 발전, 특성, 원리, 유형, 구성, 기술 요구 사항, 방사능 영향 약술 원자력 발전을 이용하는 발전소를 원자력 발전소라고 부르는데, 오늘날 세계에서는 원자력 발전소는 하나 이상의 동력 원자로에서 나오는 열을 이용하여 전기를 생산하거나 전기와 열을 생산하는 전력 시설이다. 원자로는 원자력 발전소의 핵심 장비로 핵분열의 체인형 반응이 원자로에서 진행된다. 핵분열에서 방출되는 원자력을 열에너지로 변환한 다음 전기로 변환하는 시스템과 시설, 흔히 원자력 발전소라고 한다. (윌리엄 셰익스피어, 원자력, 원자력, 원자력, 원자력, 원자력, 원자력, 원자력) 세계에서 원자력 발전소에서 일반적으로 사용되는 원자로는 경수로, 중수로, 개선된 기냉로, 고속더미이지만 경수로 가장 널리 사용되고 있다. 증기 생성 과정에 따라 경수 원자로는 끓는 물 원자로와 압수수로 나눌 수 있다. 압력수로는 보통 물을 냉각수와 완화제로 사용하여 군용더미에서 발전한 가장 성숙하고 성공적인 동력더미형이다. Pwr 원자력 발전소는 세계 원자력 총 용량의 60% 이상을 차지한다. 원전에 사용된 연료는 우라늄이다. 우라늄으로 만든 핵연료는' 원자로' 설비에서 분열되어 대량의 열을 발생시킨 다음, 고압에서 열을 물로 빼내어 증기 발생기에서 증기를 발생시켜 터빈을 발전기와 함께 돌게 하고, 끊임없이 전기를 생산하며, 전기망을 통해 사방팔방으로 수송한다. 1950 년대 이후, 원자력 발전소의 발전은 작동 원리와 안전 성능의 차이에 따라 4 세대로 나뉜다. 1 세대 원전의 개발과 건설은 1950 년대에 시작되었다. 195 1 년, 미국은 세계 최초의 실험원자력발전소를 최초로 건설했다. 1954 년에 소련은 또한 5000 킬로와트의 발전 능력을 가진 실험원전을 건설했다. 1957 년 미국은 발전 능력이 9 만 킬로와트인 원형 원자력 발전소를 건설했다. 이러한 성과는 원자력 발전의 기술적 타당성을 증명한다. 이 같은 실험 프로토타입 원전 장치는 1 세대 원전 (원전) 이라고 불린다. 1960 년대 말, 2 세대 원자력 발전소는 실험과 프로토타입 원자력 발전소를 바탕으로 수십만킬로와트나 수백만 킬로와트의 원자력 발전소를 잇따라 건설했으며, 작동 원리가 다른 이른바 압수수, 끓는 물 더미, 중수로, 흑연수원자로 등 원자로 기술을 채택했다. 그들은 원자력 발전 기술의 실현 가능성을 더욱 증명하면서 원자력의 경제성도 증명했다. 오늘날 세계에서 상업적으로 운영되는 400 여 개의 원자력 발전소 중 대부분이 이 시기에 건설되어 습관적으로 2 세대 원자력 발전소라고 불린다. 1990 년대에 미국 삼리도와 구소련 체르노비 원전 사고의 부정적인 영향을 제거하기 위해 세계 원자력 산업은 심각한 사고를 예방하고 완화하는 데 주력했다. 미국과 유럽은' 선진 경수로 사용자 요구 사항 문서' (URD 파일) 와' 유럽 경수로 원자력 발전소 사용자 요구 사항' (EUR 파일) 을 잇달아 발표해 심각한 사고 예방 및 완화, 안전 및 신뢰성 향상 요구 사항을 더욱 분명히 했다. 따라서 URD 파일 또는 EUR 역사 파일을 충족하는 원자력 발전소는 국제적으로 일반적으로 3 세대 원자력 발전기라고 합니다. 제 3 세대 원자력 발전기에는 다양한 디자인 방안이 있는데, 그중 가장 대표적인 디자인은 서옥사의 AP 100 과 프랑스 아해황사가 개발한 EPR 기술이다. 이 두 기술 모두 이론적으로 높은 안전성을 가지고 있다. 이 디자인들은 이론적으로는 좋지만, 실천에서는 어렵다. 어떤 방면의 기술은 아직 성숙하지 않았기 때문에, 3 세대 원자력 기술의 설치량은 세계에서 매우 적다. 이와 관련하여 중국은 세계 선두를 달리고 있다. 절강성 삼문과 산둥 해양은 서옥의 AP 100 기술을 채택했다. 광둥 () 태산 () 은 프랑스 아하이 () 의 EPR 기술을 채택하여 세계 3 세대 원자력 발전소의 선구자가 될 것이다. 4 세대 원자력 발전소는 2000 년 6 월 미국, 영국, 스위스, 남아프리카, 일본, 프랑스, 캐나다, 브라질, 한국, 아르헨티나 등 10 이 원자력 발전에 관심이 있는 국가들이 함께' 4 세대 국제 원자력 포럼' 을 결성했다. 그러나 유감스럽게도, 지금까지 이러한 요구를 충족하는 4 세대 원자력 발전소가 건설되지 않았다. 중국의 원전 건설은 1980 년대 중반에 시작되었다. 첫 번째 원자력 발전소는 진산 원자력 발전소에서 조립되고, 1985 는 착공되고, 1994 는 상업운행에 투입되고, 전력은 300MW 이다. 이것은 중국이 설계, 건설 및 운영하는 원형 원자력 발전소이다. 중국은 미국, 영국, 프랑스, 소련, 캐나다, 스웨덴에 이어 세계 7 번째로 자체 원자력 발전소를 설계하고 건설한 국가가 되었다. 20 13 년 2 월 현재 중국 대륙이 완공되어 상업적으로 운영되는 원자력 발전소는 7 개로 각각 저장진산원자력발전소 1 기, 2 기, 3 기, 광동대아만 원전, 영호주 원전 1 기, 2 기, 장쑤 천만 원전,/KLOC-0 입니다 원자력 발전소의 특징 이점: 기존 화력 발전소에 비해 원자력 발전소의 우세는 분명하다. (1) 원자력 발전은 화석 연료 발전처럼 대기로 대량의 오염물을 배출하지 않기 때문에 원자력 발전은 대기오염을 일으키지 않는다. (2) 원자력 발전 무탄소 배출은 전 세계 온실효과를 악화시키지 않는다. (3) 원자력 발전에 사용되는 우라늄 연료는 발전 외에 다른 용도가 없다. (4) 핵연료의 에너지 밀도는 화석 연료보다 수백만 배나 높기 때문에 원자력 발전소에서 사용하는 연료의 부피가 작아 운송과 보관이 용이합니다. 10 만 킬로와트의 원자력 발전소는 1 년에 30 톤의 우라늄 연료만 있으면 한 번의 항해로 비행기로 운송할 수 있다. (5) 원자력 발전 비용에서 연료의 비중이 낮기 때문에 원자력 발전 비용은 국제 경제 상황에 취약하지 않고 고체 발전 비용은 상대적으로 안정적이다. 원자력 발전소의 단점 원자력 발전소도 뚜렷한 단점이 있다: (1) 원자력 발전소는 고품위, 저품위 방사성 폐기물 또는 사용된 핵연료를 생산하는데, 부피는 크지 않지만 방사능으로 인해 신중하게 처리해야 한다. (2) 원자력 발전소는 열효율이 낮아 일반 화석연료 발전소보다 더 많은 여열을 배출하기 때문에 원자력 발전소는 환경에 대한 열오염이 더 심하다. (3) 원자력 발전소의 투자 비용이 너무 높고 전력 회사의 재정적 위험이 크다. (4) 원자력은 전체 부하 작동이나 표준 부하에서 작동하기에 적합하지 않습니다. (5) 원자력 발전소의 건설은 종종 정치적 분열로 이어진다. (6) 원자력 발전소의 원자로에는 대량의 방사성 물질이 있다. 만약 그들이 사고로 외부 환경으로 석방된다면 생태와 인류에게 해를 끼칠 것이다. 원리 원자력 발전소는 원자 핵분열 반응에 의해 방출되는 에너지와 에너지 전환을 이용하여 전기를 생산한다. 압력수로 원자력 발전소의 작동 원리를 설명하다 (그림 1 참조). 그림 1 PWR 에서 핵연료 핵의 핵분열 자가 체인형 반응은 대량의 열을 발생시킨다. 냉각수 (열 운반체라고도 함) 는 원자로의 열을 증기 발생기로 가져와 작동 매체-물로 전달한 다음 주 순환 펌프에 의해 냉각수를 다시 원자로 순환시켜 첫 번째 회로라는 회로를 형성합니다. 이 과정도 핵분열이 열로 변할 수 있는 에너지 변환 과정이다. 증기 발생기 U 형 튜브 외부의 2 차 측공질은 열을 받아 증발하여 증기를 형성하고, 증기가 증기 터빈에 들어가 팽창하여 일을 하고, 증기가 방출되는 열에너지는 증기 터빈 회전자가 회전하는 기계 에너지로 전환된다. 이 과정을 열에너지를 기계적 에너지로 변환하는 에너지 변환 과정이라고 한다. 일을 하는 증기는 냉응기에서 응축수로 응결되어 증기 발생기로 돌아가 또 다른 순환 회로를 형성하는데, 이를 제 2 회로라고 한다. 이 과정을 열에너지를 기계적 에너지로 변환하는 에너지 변환 과정이라고 한다. 증기 터빈의 회전 회전자는 발전기의 회전자를 직접 구동하여 발전기가 전기를 생산하게 하는데, 이는 기계 에너지를 전기로 변환하는 에너지 변환 과정이다. I 형 원전은 원자로 유형에 따라 기냉원전, 개선된 기냉원전, 경수원전, 중수원전, 고속중성자증식원전으로 나눌 수 있다. (1) 원자로는 천연 우라늄을 연료로, 흑연을 완화제로, 이산화탄소나 헬륨을 냉각수로 한다. 이런 원자로는 부피가 크고 비용이 많이 든다. 한 번에 적재되는 연료가 많기 때문이다. 이 원자로는 영국과 프랑스에서 사용되었습니다. (2) 개선 된 공냉식 원자로 원자력 발전소, 원자로는 위에서 언급 한 공냉식 원자로와 동일한 완행제 및 냉각수를 사용하지만 연료가 2.5% ~ 3% 인 저 농축 우라늄이기 때문에 한 번에 채워진 연료는 천연 우라늄의1/5 ~1에 불과합니다. 미국과 독일은 이런 유형의 원자로를 사용했다. (3) 경수로 원전, 원자로는 저농축 우라늄을 2 ~ 3% 연료로, 물은 완화제와 냉각제로 사용한다. 이런 반응기는 부피가 작고, 원가가 낮으며, 기술적으로 쉽게 파악할 수 있다. 세계 원자력 발전소의 85% 이상이 이 원자로를 채택하고 있으며, 우리나라도 모두 채택한다. 경수로 원자력 발전소는 끓는 물 더미와 PWR 로 나눌 수 있습니다. 끓는 물 원자로형 원전, 그 중 물이 원자로에서 직접 끓는다. 단 하나의 회로만 있는데, 물은 원자로에서 가열되어 증기로 변하고, 직접 증기터빈을 구동하고 발전기를 구동하여 전기를 생산한다. 끓는 물 힙 회로 설비가 적고, 물 손실 사고가 거의 없고, 압수물보다 더 경제적이며, 외부 부하 변화의 수요를 더 잘 충족시킬 수 있다. 방사성 오염이 있는 증기는 증기 터빈으로 직접 들어가 정비가 어렵고, 쌓이는 시간이 길어 원자력 발전소의 효과적인 운영에 영향을 미친다. 또한 물이 끓으면 밀도가 낮아지고 둔화작용이 약해지므로 같은 전력의 압수형 물보다 더 많은 핵연료가 필요하고, 핵부피와 껍데기 지름도 그에 따라 커진다. 게다가 리액터 내 기포 밀도의 변화까지 더해지면 전력이 불안정하고 제어가 복잡해지기 쉽다. 이러한 요인들로 인해 끓는 물더미 원전의 수가 줄었다. 원자로에서 물이 끓지 않는 원자로 원자력 발전소. 두 개의 회로가 있는데, 첫 번째 회로의 물은 원자로를 지나 원자로의 열을 증기 발생기로 가져와 증기 발생기를 통과하는 두 번째 회로의 물과 열을 교환한다. 두 번째 회로의 물은 고압 증기로 가열되어 증기 터빈을 작동시켜 발전기를 움직이게 한다. 중국의 원자력 발전소 건설 정책은 최근 압수수의 건설이 주요 유형이라고 결정했다. 진산 원자력 발전소와 대아만 원자력 발전소가 이미 건설되어 모두 압수수로이다. (4) 중수원자로 원전 중 중수 (중수소 포함) 는 완행제와 냉각제로, 천연 우라늄은 연료로 쓰인다. 이런 원자로는 연료 비용은 낮지만 중수는 더 비싸다. 캐나다는 이런 유형의 원자로를 개발했다. (5) 고속 중성자 증식 원자력 발전소, 원자로는 완속제가 필요하지 않다. 원자로는 대부분 고속 중성자로 원자로 주변의 우라늄 238 에 쉽게 흡수되어 우라늄 238 을 분열할 수 있는 플루토늄 239 로 만든다. 이 원자로는 약 10 년 내에 핵연료 239 를 초기 비용보다 20% 이상 증가시킬 수 있지만 초기 투자 비용은 높다. 원자력 발전소는 원자력 섬, 재래식 섬, 원자력 발전소 부대 시설과 원자력 발전소 안전 보호 조치로 구성되어 있다. 핵도는 원자력 발전소의 핵심 부분으로 원자로, 압력 용기 (압력 셸), 증기 발생기, 주 순환 펌프, 조절기, 해당 파이프 및 밸브로 구성된 회로 시스템입니다. 일반 섬은 증기 발생기의 2 차 측면, 증기 터빈 발전기, 응축기, 급수 펌프 및 해당 파이프 및 밸브로 구성된 2 차 회로 시스템입니다. 원자력 발전소 부대 시설은 원자력 발전소의 안전과 환경 보호를 보장하기 위해 설계된 시설로, 주로 (1) 원자로 제어 시스템의 핵정지 시스템, (2) 원자로 비상 냉각 시스템을 포함한다. (3) 안전 쉘 상단에 설치된 냉수 스프레이 시스템; (4) 용적 제어 시스템은 주로 주 냉각수의 플루토늄 함량과 용적 변화를 조절한다. (5) 화학 제어 시스템은 주로 회로 냉각수의 산소 함량과 pH 값을 조절하고 관련 장비와 재료의 부식을 억제하는 데 사용됩니다. (6) 여열 출력 시스템, 냉각수 정화 시스템 및 삼폐 (폐기, 폐액, 폐기물) 처리 시스템과 같은 기타 시스템. 원자력 발전소 안전 보호 조치는 원자력 발전소의 안전과 환경 보호를 보장하고 방사성 물질이 빠져나가는 것을 방지하는 데 쓰인다. 원자력 발전소는 핵연료와 관련 부품에 대해 세 가지 엄격하고 믿을 만한 장벽을 설치했다. 코어는 연료 껍데기로 사용되는 첫 번째 장벽으로, 플루토늄 합금관이나 스테인리스강으로 제어되며 핵연료 코어는 케이스 안에 밀봉되어 있습니다. 그것의 두 번째 장벽은 압력 껍데기, 원자로 냉각수의 압력 경계이며, 1 회로와 원자로 압력 용기로 구성되어 있다. 껍데기는 두꺼운 합금 강판 (보통 30 만 킬로와트의 압력수로, 압력껍데기 벽 두께160MM) 입니다. 을 눌러 섹션을 인쇄할 수도 있습니다 900,000 킬로와트 PWR, 압력 쉘 벽 두께가 200mm 보다 큽니다), 그 역할은 연료 쉘 씰이 손상 되 고 방사성 물질이 물에 유출 되는 경우, 그것은 여전히 봉인 된 루프에서 압력 쉘에 의해 보호 됩니다. 세 번째 장벽은 안전 쉘 또는 원자로 건물입니다. 사전 응력 철근 콘크리트 건물, 구형 상단, 벽 두께 약 1m, 안감 6 ~ 7 mm 두께의 강판. 루프 장비는 안전 셸에 설치되며 밀봉 성능이 좋습니다. 일로관 손상이나 지진 등 심각한 사고 상황에서도 방사성 물질이 유출되지 않도록 보장하고 원전 주변 환경이 방사능에 오염되는 것을 막을 수 있다. 기술 요구 사항 세계 원자력 발전과 차세대 원자력 기술 성능에 대한 대중의 요구는 다음과 같습니다. (1) 더 나은 안전성을 추구하는 원자력 발전소에서 핵융합 사고와 대량의 방사능 방출 확률이 각각 및 에서 및 로 떨어지고, 원자력 발전소의 고유 안전 개념에서 전체 핵연료 순환 시스템을 포함한 자연안전 개념으로 낮아진다. (2) 원자력의 경제를 지속적으로 향상시킨다. 원자력의 대규모 발전은 경제 경쟁력을 높여야 한다. 즉, 더 경제적인 원자력 기술, 건설 비용 절감, 발전 비용 절감이 필요하다. (3) 환경과 생태의 지속가능한 발전을 만족시키고, 원자력의 고유 장점은 환경을 오염시키지 않는 이산화황과 온실가스 이산화탄소 등 폐기물을 배출하지 않는 것으로, 기존 에너지에는 없는 장점을 가지고 있다. 그러나 장수 방사성 핵종은 지속적으로 생성되고 축적되며, 환경과 생태계의 지속 가능한 발전의 요구를 충족시키기 위해 불에 타 버릴 것이다. (4) 자원 이용의 지속 가능한 발전의 요구를 충족시키기 위해 원자로 발전 기술은 천연 우라늄 자원에 함유된 에너지의 65,438+0% 정도만 이용할 수 있다. 원자력 신기술의 발전은 폐쇄된 연료 순환을 채택하여 핵분열 물질의 확산을 실현하여 제한된 원자력을 대규모 원자력으로 발전시켰다. (5) 핵 비확산의 요구 사항을 충족시키는 데 가장 중요한 것은 분리 생산을 엄격하게 통제하고 새로운 연료 순환 기술을 연구하는 것이다. 원자력 발전소와 후처리 일체화를 실시하여 고온 야금 후처리 공정을 채택하다. 대중이 가장 걱정하는 것은 방사능이 원전 방사능에 미치는 영향이다. 사실, 사람들은 생활 속에서 언제나 무의식적으로 천연방사능과 각종 인공방사능의 본저방사선을 받아들이고 있다. 프랑스 자료에 따르면 방사능이 인체에 미치는 연간 복용량은 고도에 따라 (1 0/) 우주 광선, 0.4 ~ 1 msv 를 포함한 약 1.3mSv 입니다 (2) 지구 방사선, 0.3 ~ 1.3 msv 는 토양의 성질에 따라 달라집니다. (3) 인체, 약 0.25mSv, (4) 방사선 치료, 약 0.5mSv, (5) 텔레비전, 약 0. 1mSv. (6) 야광시계, 약 0.02 msv(7) 연료발전소, 약 0.02 msv(8) 석탄발전소, 약 1mSv. (9) 원자력 발전소, 약 0.0 1mSv. 게다가, 음식, 흡연, 비행은 모두 사람들의 방사선에 영향을 미친다. 위의 수치에서 볼 때, 원자력 발전소의 주민에 대한 방사능은 완전히 불충분하며, 석탄 발전소보다 훨씬 작다. 석탄에는 텅스텐이 함유되어 있고 방사능이 강하기 때문이다.