核反应堆结构与材料

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1、核反应堆结构与材料王建军wang-jianjun@hrbeu.edu.cn电话：825696552021/8/61核科学与技术学院课程总体结构和要求总体内容包括核反应堆结构核反应堆材料要求建立对核反应堆的基本认识掌握、了解典型反应堆结构特点掌握核反应堆材料的基本要求、典型材料特点以及作用原理等2021/8/62核科学与技术学院课程考核方法以期末闭卷考试为主平时成绩作为辅助出勤率课堂表现开放性作业2021/8/63核科学与技术学院核能——无穷的能源核裂变反应核裂变能如全部利用，能供使用2400-2800年所释放的能量比全世界现有能源总量放出

2、的能量大千万倍。如实现可控核聚变，能供使用上千亿年。核聚变反应核聚变能40万亿吨2000多亿吨氘，锂铀、钍矿4核能，你的联想？核动力与核武器核潜艇、核动力航母日本长崎、广岛原子弹伊朗、朝鲜核问题核能安全问题（事故）日本福岛核事故切尔诺贝利事故美国三哩岛事故核电站：能提供17%的清洁能源5结论核电是目前唯一能解决未来能源危机的清洁能源；未来核电的发展趋势：更高的安全性；更可靠稳定性；更高的抵抗非人为的自然灾害能力；经济性更加突出；放射性废物处理更方便；更成熟的技术及先进的理念；6核电站268座压水堆核电站94座沸水堆核电站23座气冷堆核电站

3、40座重水堆核电站12座石墨水冷堆核电站3座快中子堆核电站压水堆核电站共发电249GW(2.49亿千瓦)占核电总发电量65%核电已成为30多个国家能源组成中不可或缺的部分，目前世界共有441座核电站运行7国内外核电发展概况国际：约463堆，总功率约3.7亿千瓦全球平均：容量占11%，电量占17%发达国家平均：容量占20%，电量占30%国家/地区美国法国日本俄罗斯德国乌克兰堆数1076055332020装机容量,MW991886430044650232202228017570核电份额%208035163247国家/地区韩国英国瑞典西班牙中国

4、其他总计堆数18351291183463装机容量,MW1489012930100407320917047110370398核电份额%342846291.4装机容量：美国居首位，占1/4发展速度：法国、日本、韩国发展国家：韩国、中国8世界核电分布9发电量运行核电厂bil.kwh%No.MWe美国788.62010398034法国426.8785963473日本273.8295547700俄罗斯133163121743德国158.4321720303韩国124382016840乌克兰81.1511513168加拿大85.3151812595英

5、国73.719231185210正在建设的核电站计划建设的核电站数量容量MWe数量容量MWe美国1215000俄罗斯749201011960法国11630日本222851114945韩国3300056600加拿大2150033300印度62976108560伊朗19152190011巴基斯坦13002600印度尼西亚22000巴西11245芬兰11630罗马尼亚21310保加利亚21900乌克兰21900阿根廷16921740斯洛伐尼亚2840白俄罗斯11000南非1165朝鲜195012核能发电的发展趋势131942年世界上第一座核反应

6、堆运行成功14核反应堆发展历程实验示范阶段（1946-1965）高速发展阶段（1966-1980）滞缓发展阶段（1980-2000）良性循环：改进技术，降低成本及大规模出口这一时期基本形成了目前世界核电的格局美国：压水堆Model212、Model312，Model314，Model412、Model414；沸水堆（BWR）法国、日本、韩国：Model412、System80等标准核电站美国-苏联引导核电发展第二世界国际积极跟进英国，法国：原型天然铀石墨气冷堆核电站加拿大：天然铀重水堆核电站1973，1979年两次石油危机1979年3月美

7、国三哩岛事故雪上加霜1986年苏联切尔诺贝利核电事故致命一击要求更安全的第三代核电站，第三代核能系统应运而生。15核动力堆—第二春天？（2000-）经济发展受能源及环境制约凸显美国把扩大核能作为国家能源政策的重要组成部分；俄罗斯制定了较大规模的核电计划，已在南方建造一座100万千瓦的反应堆，还有4座机组也在建设中；日本政府提出核电立国，计划在2010年前新建13座核电厂，2011年后再建7座核电厂；近期，亚洲有11个国家分别提出将要发展核电第三代核电系统EPR2005年芬兰动工，2007年法国动工第三代核电系统AP10002007年在中国

8、动工。（海阳，三门）16当前核能面临的挑战如何实现可持续发展？核能面临的挑战可归结为：可管理的废物、燃料资源的有效利用和环境效益有竞争力的经济性公众认可的安全性核能系统和核燃料的安全保障17对