核电厂材料福清班chapter01绪论

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1、福清核电2016年运行人员基础理论培训北京，2016龙斌教授中国核工业研究生院ChinaInstituteofAtomicEnergy,102413,Beijing,China核电厂材料MaterialsforNuclearPowerPlantsChinaInstituteofAtomicEnergy,102413,Beijing,China核电厂材料MaterialsforNuclearPowerPlants绪论Introduction核电厂材料总体安排总课时32课时每个课时包括50分钟授课，每章结束进行一次课堂练习考试方式：采用教考分离；笔试；满分：100分，80分及格？实习和参观：

2、1）反应堆（中国实验快堆CEFR）2）反应堆材料试验装置台架3）热室4）材料分析检测实验室核电厂材料授课内容绪论（2课时）材料学基础（6课时）材料的性能（6课时）核燃料（4课时）包壳材料（6课时）核电厂材料授课内容结构材料（5课时）反应堆其它材料（2课时）老化管理和失效分析基础核技术成功的关键取决于堆内强辐射下材料的行为-费米，1946年核反应堆材料的重要性第1章绪论第1章绪论河水、海水或冷却塔核岛核反应堆的工作条件是如此严峻，它的材料必须在高温、高压、强辐照和极大的温度梯度的条件下工作，同时还有腐蚀的影响。它所面临的条件比迄今为止我们所遇到的任何工程所面临的条件要复杂得多。常规岛反应堆

3、材料的重要性：它是堆安全的基础，防止堆内放射性物质外逸第一道屏障——燃料芯块第二道屏障——燃料包壳第三道屏障——压力容器和一回路压力边界第四道屏障——安全壳第1章绪论主要的核燃料：23592U、23392U、23994Pu----可裂变（需高能中子）易裂变天然燃料U-238（99.28%），Th-232U-235（0.714%）转换燃料Pu-239,U-233二次再生燃料核裂变反应核裂变一个铀核235裂变时释放的能量如果按200MeV估算，1Kg铀235全部裂变时放出的能量就相当于2800吨标准煤完全燃烧时释放的化学能。一个铀原子核裂变产生200MeV的能量，一个碳原子的燃烧产生4.1e

4、V的能量。第1章绪论核裂变核能释放的两种形式快速（原子弹）慢速（核反应堆）第1章绪论核裂变美国轰炸广岛用的littleboy原子弹核裂变不可控原子弹第1章绪论核裂变核裂变可控原子核的链式反应可以在人工控制下进行1942年，费米就主持建立了世界上第一个称为“核反应堆”的装置首次通过可控制的链式反应实现了核能的释放1951年12月2日，人类首次用核反应炉产生出了电能，点亮了4只200W的灯泡（EBR-I）第1章绪论核裂变奥布宁斯克核电站原子核的链式反应可以在人工控制下进行1954年，前苏联建成世界上第一座核电站—5MW实验性石墨沸水堆石墨慢化，轻水冷却第1章绪论我国第一座自主研发的核电站-秦

5、山核电站QinshanICapacity:300MWeType:PWRGriddate:1991.12.15Loadfactor:96.39%(in2008)QinshanIICapacity:2x600MWeType:PWRGriddate:unit-12002.02.01unit-22004.03.11Loadfactor:unit-187.38%unit-286.48%(in2008)QinshanIIICapacity:2x700MWeType:PHWR(CANDU)Griddate:unit-12002.11.10unit-22003.06.12Loadfactor:unit-

6、193.48%unit-289.34%(in2008)第1章绪论核裂变慢化剂中子的速度不能太快，否则会与235U原子核“擦肩而过”，铀核不能“捉住”它，不能发生核裂变。实验证明，速度与热运动速度相当的中子最适于引发裂变，这样的中子就是“热中子”，或称慢中子。裂变产生的是速度很大的快中子，还要设法使快中子减速。因此，在铀棒周围要放“慢化剂”慢化剂材料：石墨、重水和轻水（或普通水）第1章绪论核裂变控制棒为了调节中子数目以控制反应速度，还需要在铀棒之间插进一些镉棒。镉棒吸收中子能力很强，当反应过于激烈时，将镉棒插深一些，它就会多吸收一些中子，链式反应的速度就会慢一些。镉棒控制棒第1章绪论90共

7、30个国家和地区发展核电，共434座核电站，367.7GWe，发电量占世界总发电量的约14%。01020304050607080立陶宛法国比利时乌克兰瑞典保加利亚斯洛伐克瑞士斯洛文尼亚匈牙利日本韩国德国芬兰西班牙美国英国台湾中国大陆世界平均(%)核电已发展成世界主力能源第1章绪论90中国清洁能源建设中国清洁能源目标到2020年占总发电的29%主要清洁能源水电（现2.49亿千瓦，极值5亿千瓦）风电（现0.61亿千瓦，极值7亿千瓦）太阳