核电基础知识
核电厂基本知识
核电厂基本知识目录一、核电厂概述 (2)1.1 核电厂的定义 (3)1.2 核电厂的类型 (3)1.3 核电厂的安全与防护 (4)二、核电厂的工作原理 (5)2.1 核裂变与核聚变 (6)2.2 反应堆的结构与功能 (7)2.3 核电厂的能量转换过程 (8)三、核电厂的组成部分 (9)3.1 核反应堆 (10)3.2 冷却剂系统 (11)3.3 控制棒驱动系统 (12)3.4 发电与输电系统 (13)3.5 核废物处理与处置系统 (15)四、核电厂的安全运行与管理 (16)4.1 安全文化的重要性 (17)4.2 安全管理体系的建立与实施 (19)4.3 安全监督检查与风险评估 (20)4.4 应急准备与响应 (21)五、核电厂的经济性与环境影响 (23)5.1 核电厂的投资成本与收益分析 (24)5.2 核电厂对环境的影响 (25)5.3 核电厂在能源结构中的地位与作用 (27)六、核电厂的发展趋势与挑战 (28)6.1 核电厂技术的创新与发展 (29)6.2 核电厂面临的挑战与应对策略 (30)6.3 核电厂未来的发展趋势 (31)一、核电厂概述核电厂是一种利用核能进行发电的设施，其核心是通过核裂变或核聚变反应产生大量的能量，从而驱动发电机组发电。
与传统火力发电相比，核电厂具有高效、清洁、低碳等优点，因此在能源结构转型和应对全球气候变化方面具有重要意义。
核电厂的主要组成部分包括核反应堆、汽轮机、发电机、蒸汽发生器、安全系统等。
核反应堆是核电厂的核心部分，负责将核能转化为热能；汽轮机则将热能转化为机械能，进而驱动发电机发电；发电机则是将机械能转化为电能的设备；蒸汽发生器用于将汽轮机产生的蒸汽进一步加热，以提高发电效率；安全系统则负责在紧急情况下对核电厂进行保护，确保人员和设备的安全。
核电厂的安全运行至关重要，因此核电厂在设计、建造和运行过程中都需要严格遵守国际核安全法规和标准，以确保其长期稳定运行。
2024年核电基础知识考试题库及答案(最新版)
2024年核电基础知识考试题库及答案（最新版）一、单选题1.强度是指材料在外力的作用下（）的能力。
A、抵抗变形和破坏B、产生塑性变形而不被破坏C、抵抗其它更硬物体压入其表面参考答案：A2.无论哪种照射，都应遵守辐射防护三原则，包括：?原则、防护最优化原则、个人剂量限值的应用原则。
A、正当性；B、ALARA；C、确定性参考答案：A3.在核电厂的所有工况下，包括全厂失电的情况下，要求不间断地连续供电的是______。
A、第一类用户B、第二类用户C、第三类用户参考答案：A4.反应性控制的类型不包括：A、液位控制B、功率控制C、补偿控制D、紧急停堆控制参考答案：A5.反应堆功率正比于反应堆的？A、热中子最大通量B、热中子平均通量C、热中子最小通量D、快中子平均通量密度参考答案：B6.拉伸实验时，试样拉断前所能承受的最大应力称为材料的()。
A、屈服强度B、抗拉强度C、弹性极限参考答案：B7.压水堆核电厂，链式裂变反应是由维持的。
A、热中子B、快中子C、γ射线参考答案：A8._____是压力容器用以储存物料或完成化学反应所需要的主要空间，是压力容器的最主要的受压元件之一。
A、封头B、筒体C、密封装置参考答案：B9.当主保护或断路器拒动时，用来切除故障的保护为。
A、后备保护B、辅助保护C、异常运行保护参考答案：A10.技术规格书不适用于异常或事故工况，在这种工况下的安全保证是通过来实现的。
A、事故程序B、正常运行规程C、操作单参考答案：A11.g射线束强度减弱为入射强度一半时，吸收材料厚度称为半吸收厚度，或半值层，关于g射线的减弱系数，以下描述正确的是?A、水的减弱系数最大；B、石蜡是g射线理想的屏蔽材料；C、铅对g射线的减弱系数大于水和石蜡参考答案：C12.核反应堆的反应性ρ=0，则表示该反应堆？A、临界B、超临界C、次临界D、无法判断参考答案：A13.安全阀是一种自动阀门，它不需要借助外力而是利用介质本身的压力来排除额定数量的流体，它能够防止锅炉、压力容器或压力管道等承压装置和设备因_____而破坏。
核电基础知识授课讲稿
核电基础知识授课讲稿 Ting Bao was revised on January 6, 20021核电基础知识第一节 反应堆物理基础一． 原子和原子核1．原子的基本概念世界上任何物质都是由原子组成的。
原子是进行化学反应的最小单位。
原子是由质量相对较大、体积较小位于原子中心的原子核和绕其高速运转的轨道电子组成。
在所有稳定原子中，轨道电子数等于核内质子数，原子作为一个整体是不带电的。
当原子得到或失去电子，便会得到或失去负电荷。
呈负电性或正电性的原子称为离子。
2． 原子核的基本概念原子核由A 个核子组成（A 是核内的核子数，又称质量数），其中有Z 个带有正电荷的质子（Z 是原子序数，即原子核中质子的数量）和N 个（N 表示核内中子数，N=A-Z ）电中性的中子。
任何一个原子核X 都可用符号NA ZX 来表示，例如，He z42，O 1688，U 23892146等等。
实际上，只要简写为X A ，它已足以代表一个特定的核素。
原子、原子核、质子、中子、电子等微观粒子的质量非常小，不方便用克或千克作其质量的单位。
一般用原子质量单位（u ）来表示微观粒子的质量。
对原子来说就是原子量。
1u 是一个碳-12原子质量的十二分之一即×10-27Kg 。
质子的静止质量为，中子的静止质量为，电子的静止质量为。
一个质量数为A 的原子其原子量近似为A 。
原子核带正电，电荷量为＋Ze 。
电子 质子 中子图1-1 原子结构示意图原子核周围的电子是按一定规律分层排列的，层之间具有能量的差别。
质子和中子在结合成原子核的过程中要损失一部分质量（质量亏损），这部分质量以能量的形式（E=△mc2）释放出来。
反之，要使原子核内质子中子分开，必须施加与之相等的能量，此能量叫结合能。
由于能量和质量有内在的联系，在原子物理学中，经常用能量来表示其质量，如1u 对应的能量为。
二． 原子核的放射性原子核内具有特定数目的质子和中子并处于同一能态的一类原子称为核素。
核电站基础知识
渣。
核 电 站 基 建 投 资 大 ， 燃 料 费 用 也 相 当 可 观 ， 但 其
运行费用比较低。
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6.压水堆核电站主要流程
核 反 应 堆 产 生 的 热 量 由 冷 却 剂 传 到 蒸 汽 发 生 器 ， 加
热二次侧的给水，产生饱和蒸汽。
蒸 汽 发 生 器 产 生 的 饱 和 蒸 汽 ， 通 过 调 节 进 入 汽 轮
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10.核电站的运行
核电站的运行工况主要分为正常运行、异常运行、事 故运行三个方面： 正常运行
包括核电站的启动、停止、功率运行、换料及带有 允许偏差的运行。 异常运行
某些系统、设备的异常导致核电站处于偏离正常运 行状态，这些异常虽不致于直接引起停堆或专设安全设施 动作，但如不及时处理，可能会引起事故。
机，驱动汽轮机做功。
与 汽 轮 机 转 子 同 轴 相 联 的 发 电 机 转 子 产 生 旋 转 磁
场，在发电机定子线圈上产生感应电压和电流，向
外电网输送。
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7.压水堆核电厂与化石燃料电厂
反应堆临界是核电厂运行特点之一 核电厂反应堆内产生和积累有大量放射性物质 相当可观的堆芯剩余释热 核电厂系统、设备复杂 使用饱和蒸汽
可溶性毒物一般采用硼酸，浓度可以调节，对热中 子有良好的吸收作用。
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其 它 控 制 系 统 稳压器压力控制系统 通过电加热器和喷雾来调节和稳定主系统压 力。 稳压器水位调节系统 调节主系统的水装量。 蒸汽发生器水位调节系统 调节二次侧热阱水位。 主蒸汽旁路排放系统 汽轮发电机甩负荷时，将多余的蒸汽排向冷凝 器，避免主蒸汽管道超压。 此外，汽轮发电机调节系统用于调节负荷。
核电基础知识
核 电 基 础 知 识第一节 核电发展概述1.核能--无穷的能源核能分为裂变能和聚变能两种。
目前人类能正在用于和平利用的只有裂变能。
可控聚变能利用技术正在实验和攻克阶段。
核裂变能的主要原料之一是铀，世界上已探明的铀储存量约490万吨，钍储量约275万吨。
如果利用的好可用2400～2800年。
聚变反应主要来源于氘—氚的核反应，氘可来自大量海水，氚可来自锂（Li+n）。
因此聚变燃料主要是氘和锂，第一个优点是，海水中氘的含量为0.03克/升，据估计地球上的海水量约为138亿亿米2，所以世界上氘的储量约45万亿吨；1升海水中所含的氘，经过核聚变可提供相当于300升汽油燃烧后所放出的能量。
地球上的锂储量虽然比氘少的多，但也有2000多亿吨，用它来制造氚，足够满足人类对聚变能的需求。
这些聚变燃料所释放的能量比全世界现有能源总量放出的能量大千万倍。
按目前世界能源消耗的水平，地球上可供原子核聚变的氘和氚，能供人类使用上千亿年。
如果人类实现了氘—氚的可控核聚变，核燃料就可谓“取之不尽，用之不竭了”，人类就将从根本上解决了能源问题，这正是目前核图1-2 费米图1-3 第一座链式反应 核能图1-1 天然铀矿科学家们孜孜以求的所以。
第二个优点是，聚变能源不仅丰富，而且安全、清洁。
聚变产生的放射性比裂变小的多。
专家们预测，核能在未来将成为人类取之不尽的持久能源。
2.世界核电发展情况概述核能是20世纪人类的一项伟大发现，并已取得了十分重要的成果。
1942年12月2日，著名科学家费米领导几十位科学家，在美国芝加哥大学成功启动了世界上第一座核反应堆，这座反应堆被命名为“芝加哥”第一号，CP-1。
从它对未来的推动和它对社会变迁的重大意义来说，可以同蒸汽机的发明相提并论。
这是一个伟大的科学成就。
首先被应用于原子武器和潜艇核动力方面。
然后，各种类型的核电站相继建成。
标志着人类从此进入了核能时代。
在这以前人类利用的能源，只涉及到物理变化和化学变化，当核能进入人们的生产和生活后，一种通过原子核变化而产生的新能源从此诞生。
核电工程基础理论知识考核试卷
B.燃料的运输
C.燃料的使用
D.核废料的处理和处置
6.下列哪些材料可以用作核反应堆的控制棒材料？（）
A.铅
B.氩
C.硼
D.钙
7.核反应堆中的中子探测器主要用来监测以下哪些参数？（）
A.中子流量
B.中子能量
C.中子速度
D.中子密度
8.核电站的常规岛主要包括以下哪些设备？（）
A.汽轮机
核电工程基础理论知识考核试卷
考生姓名：__________答题日期：__________得分：__________判卷人：__________
一、单项选择题（本题共20小题，每小题1分，共20分，在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的）
1.核电工程中，核反应堆主要利用的是下列哪一种反应？（）
5.核燃料循环中的前端包括______、铀浓缩和核燃料制造。
6.核电站的核反应堆中，用来减缓中子速度的材料通常称为______。
7.核电站在发生事故时，应急冷却系统的作用是______。
8.核电站的常规岛主要包括______、发电机和冷凝器等设备。
9.核电站在设计时，需要考虑的极端自然现象包括地震、洪水和______。
4.核电站在正常运行过程中，核反应堆产生的热量主要通过以下哪种方式传递给二回路？（）
A.直接传递
B.辐射传递
C.对流传递
D.热交换器
5.下列哪个设备不属于核电站的常规设备？（）
A.核反应堆
B.蒸汽发生器
C.发电机
D.汽轮机
6.核电站中，用于冷却核反应堆并将热量传递给二回路的是？（）
A.水冷却剂
B.空气冷却剂
A.轻核聚变反应
B.重核裂变反应
核电基础知识
核电基础知识：1.什么是核能？答：核能（nuclear energy）又称原子能。
原子核中的核子重新分配时释放出来的能量。
核能可分为三类：（1）裂变能，重元素（如铀、钚等）的原子核发生分裂时释放出来的能量；（2）聚变能，由轻元素（氘和氚）原子核发生聚合反应时释放出来的能量；（3）原子核衰变时发出的放射能。
2.什么是核聚变？什么是核裂变？答：核聚变，又称核融合，是指由质量小的原子，比方说氘和氚，在一定条件下（如超高温和高压），发生原子核互相聚合作用，生成中子和氦-4，并伴随着巨大的能量释放的一种核反应形式。
如果是由较轻的原子核变化为较重的原子核，称为核聚变，如恒星持续发光发热的能量来源。
核聚变就是小质量的两个原子核合成一个比较大的原子核，核裂变就是一个大质量的原子核分裂成两个比较小的原子核，在这个变化过程中都会释放出巨大的能量,前者释放的能量更大。
如果是由重的原子核变化为轻的原子核，称为核裂变，如原子弹爆炸。
3.核电站的发电原理是什么？答：现在使用最普遍的民用核电站大都是压水反应堆核电站，它的工作原理是：用铀制成的核燃料在反应堆内进行裂变并释放出大量热能；高压下的循环冷却水把热能带出，在蒸汽发生器内生成蒸汽；高温高压的蒸汽推动汽轮机，进而推动发电机旋转。
4.核电站组成部分有哪些？答：核电站一般分为两部分：利用原子核裂变生产蒸汽的核岛（包括反应堆装置和一回路系统）和利用蒸汽发电的常规岛（包括汽轮发电机系统）。
核电站使用的燃料一般是放射性重金属：铀-235、钚。
5.什么是核反应堆?答：核反应堆是核电站的核心设备。
它的作用是维持和控制链式裂变反应，产生核能，并将核能转换成可供使用的热能。
反应堆由堆芯、冷却系统、慢化系统、反射层、控制与保护系统、屏蔽系统、辐射监测系统等组成。
核反应堆的心脏是堆芯，由核燃料组件和控制棒组件组成。
堆芯装载在一个密闭的大型钢质容器压力容器中。
压力容器能耐高温、高压和辐照，非常坚固。
核电基础知识培训(word版)
核电基础知识培训教材目录1 核电基础知识1.1核电站概况前言核能特征1.1.1核电站工作原理1.1.2主要参数1.1.3核电站厂房布置1.1.4核电站与常规火电厂比较1.2核岛主要设备与安装1.2.1压水型核反应堆堆芯1.2.2压力容器(结构、功能、安装)1.2.3堆内构件(结构、功能、安装)1.2.4控制棒驱动机构(结构、功能、安装)1.2.5反应堆冷却剂主循环泵(结构、功能、安装) 1.2.6主管道(结构、功能、安装)1.2.7蒸汽发生器(结构、功能、安装)1.2.8稳压器(结构、功能、安装)1.3核岛主要系统与功能1.3.1核岛主要系统组成1.3.2核岛主要系统功能1.4常规岛1.4.1常规岛主要设备1.4.2动力转换系统1.4.3核电站常规岛与火电站主机系统的比较1.5核电站的安全问题1.5.1核安全目标与原则1.5.2核安全法规与监督1.5.3安全壳—核安全设施之一1.5.4多道安全屏障1.5.5纵深防御原则1.6核设备与系统的安全分组和抗震类别1.6.1核安全分级的目的1.6.2安全分级的依据和原则1.6.3安全等级的划分1.6.4核电站设备与系统的具体分级1.6.5抗震类别1.7核电安装施工专题1.7.1核电建设关键路径分析1.7.2核岛安装工程10个机电安装包情况1.7.3岭澳核电站常规岛安装1.7.4常规岛施工采用的现场设计变更管理模式1.7.5核电施工中的一个特殊问题1.7.6核电施工中业主对现场施工的监督2 核质保基础知识2.1概述2.2质量保证大纲管理2.3 QA／QC验证2.4管理部门审查2.5安装期间的质量保证1 核电基础知识1.1核电站概况前言核能特征一九三九年发现了核裂变现象，随后实验证明了在核裂变时伴随释放大量的能量。
核裂变能就是通过核裂变，释放出来的能量。
核裂变就是一个重原子核吸收了一个中子之后分裂成为两个轻原子核的过程。
例如：U92235+n01 βa56140+Kr3694+2 n01+200Mev这个过程的两项产物使它具有很大的利用价值，即每一次核裂变，一方面释放出的大量能量可以加以利用，另一方面又产生2-3个新的中子。
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一、核能在能源系统的地位与作用（续）
• 世界一次能源结构：
• 国际能源资料统计：石油、天然气占60%，煤占25%，水力 占5%，其他约占10%。（经济地开采的石油和天然气资源约 有三、四十年储藏量，世界上煤的储藏量300年）
• 电力结构：
• 目前世界上有核电站441座，总装机容量3.6亿千瓦。平均 核电发电量占总电量比重为17％。 • 有核电的国家和地区是32个，核发电超过30％有16个国家。 • 法国85％，比利时（59．3％），瑞典（51．6％），英国 23％，俄罗斯16％，日本34％，美国20％，中国1.5%。 （美国仍第一核电大国，核电站109个，装机容量占全世界 的三分之一。其次是法国、前苏联、日本和德国。）
三、核反应堆与压水堆核电厂基本原理（续）• 核反应堆的主要功能
• (1)生产堆，(2)动力堆，(3)研究堆。
• 核反应堆的分类
• • • • • (1)轻水堆（包括压水堆和沸水堆） (2)重水堆 (3)气冷堆 (4)快中子增殖堆 (5)聚变堆聚变堆
三、核反应堆与压水堆核电厂基本原理（续）
• 压水堆核电厂基本原理 • 压水堆核电厂结构基本概况 • 核压水堆电厂核岛主要参数
一、核能在能源系统的地位与作用（续）
• 世界核能的发展历史
世界核电的发展大体可分为四个阶段。 1954～1960年：试验阶段； 1961～1969年：实用化阶段； 1969年至二十世纪70年代末：大发展阶段； 二十世纪80年代至二十世纪末：低潮阶段； 二十一世纪开始：复苏阶段。 • 放弃核电的政策带来严重后果的反思； • 世界性的燃料供应紧张和环境压力的加大； • 新一代更为安全和经济的反应堆的推广使用。
• 中国大陆正在运行和建造的核电机组共有11 台，其中正在运行的有8台机组，装机容量 610万千瓦，占全国总供电量的1.5 %以上。 正在建设还有3台机组，总装机容量为260万 千瓦。 • 浙江三门，广东阳江，山东海洋，辽宁大连， 秦山四期，连云港二期。。。。。
二、中国核能发展（续）
• 中国核能发展规划
四、其他类型核反应堆核电站
沸水反应堆核电站
重水反应堆核电站
高温气冷反应堆
快中子增殖反应堆
聚变堆
核 能概论
西安交通大学核能工程系 秋穗正
一、核能在能源系统的地位与作用
二、中国核能发展
三、核反应堆与压水堆核电厂基本原理
四、其他类型核反应堆核电站
一、核能在能源系统的地位与作用
• 人类能源结构三次重大的演变：
• 18世纪60年代：煤炭逐步替代了木柴；
• 20世纪20年代：煤炭转向石油和天然气；
• 20世纪70年代：石油、天然气，煤，核能和 再生能源等多种能源结构； • 21世纪主要能源：核能
大亚湾核电厂反应堆一回路系统的主要特性参数
系统额定热功率： 2905 MW；
工作压力： 15.5 Mpa；设计压力，17.23MPa；现场水压试验 22.9 Mpa，蒸汽发生器二次侧压力： 6.89MPa
每条环路在冷态温度下的流量率（热工设计流量率： 22840 m3/h） 额定流量率： 23790 m3/h，机械设计流量率： 24740 m3/h ） 满功率运行下的温度：（堆芯入口292.4 ℃ ，堆芯出口329.8 ℃ ，堆芯平均310.0 ℃ ），压力容器设计温度： 343 ℃ 最佳预定工况下环路压力降：（反应堆： 0.323 Mpa，蒸汽发生
二、中国核能发展（续）
• 发展核能是中国的必然选择
• 需求：2020年中国GDP翻两番（4万亿美元）， 需要电力8亿～9亿千瓦，目前国内已有装机容 量是3.5亿千瓦，需要新增量4.5亿～5.5亿千瓦。 • 核电优点：
• • • • •
安全 清洁 经济 可持续发展 现实可行
二、中国核能发展（续）
• 中国核电发展现状
• 国家发改委2003年1月14日宣布，到2020年， 中国核发电量占总发电量的比例有望达到6%。 （远远低于16%的世界平均水平）在2010年以 后，大约每年都要新投产2-3台，甚至更多百 万千瓦级的核电站。 • 中国核电发展经历起步（ 2000年前）、腾飞 （ 2000－2015年）和持续发展（ 2015－2050 年）三个阶段 • 世界核电的春天在中国！
三、核反应堆与压水堆核电厂基本原理
•反应堆的基本工作原理
•核反应有聚变反应和裂变反应 •核燃料：铀-235、铀-233、钚-239 •235U+1n→140Ba+94Kr+21n+200MeV •每1g铀裂变所释放出来的能 量相当于2700kg标准煤燃烧 时发出来的总能量。 •每产生100万千瓦的热功率， 则每天需要消耗1.22千克的 铀-235。
二、中国核能发展
• 中国能源结构的特点及矛盾 • 能源结构方面以煤为主体，油和天然气和水电资 源很不丰富； • 能源资源分布与工业布局不平衡，而且正好相反。 • 煤炭资源有限，不可能作为长期主要能源； • 煤的运输量大，由煤造成的运输紧张状况不可能 解决； • 煤炭的污染严重，我国的环境将无法承受 ； • 煤是－种重要的不可再生的化工原料；
器：0.333 Mpa，管路：0.051 Mpa，整个环路：0.707 MPa ）
压水堆核电厂安全和辅助系统
• 第一类是牵涉到核安全的安全系统：安全注入 系统、安全壳喷淋系统、辅助给水系统和安全 壳隔离系统。 • 第二类是保证反应堆和压力回路正常启动、运 行和停堆的核辅助系统：化学和容积控制系统、 硼和水的补给系统、余热排出系统、反应堆和 乏燃料水池冷却和处理系统、设备冷却水系统、 核岛应急生水系统、蒸汽发生器排污系统、硼 回收系统、核取样系统、核岛排气和疏水系统 和核岛冷冻水系统。 • 第三类是回收和处理放射性废物以保护和监视 环境的系统：废液处理系统、废气处理系统和 固体废物处理系统。