Nhà máy điện hạt nhân

Giới thiệuNhà máy điện hạt nhân là nhà máy tạo ra điện năng bằng cách chuyển hóa nhiệt năng từ các phản ứng hạt nhân... Lò phản ứngTrong lõi của lò phản ứng, nguyên tố urani hoặc plutoni

NHÀ MÁY ĐIỆN HẠT NHÂN

NHÀ MÁY ĐIỆN HẠT NHÂN

1 Giới thiệu

Nhà máy điện hạt nhân là nhà máy tạo ra điện năng bằng cách chuyển hóa nhiệt năng từ các phản ứng hạt nhân

Nhà máy hạt nhân Ninh Thuận

Nhà máy hạt nhân Mỹ - Anh

Nhà máy hạt nhân Pháp – Đức

Nhà máy hạt nhân Nga – Nhật

2 Cấu tạo nhà máy

Nguyên lý làm việc

Phản ứng phân hạch của U 235

Khi nguyên tử urani hoặc plutoni hấp thụ một

neutron, nó có thể trải qua phản ứng phân hạch hạt nhân để tách thành nhiều hạt nhỏ hơn Phản ứng phân hạch sản sinh một lượng nhiệt lớn cùng neutron mới Những neutron mới tiếp tục bắn phá nguyên tử urani hoặc plutoni để tạo nên phản ứng dây chuyền

Phản ứng phân hạch

• Mời các bạn xem video clip

Toàn bộ quá trình phân hạch xảy ra trong trong lõi bằng thép của lò phản ứng Nhiệt mà phản ứng tạo khiến nước sôi và bốc hơi Luồng hơi nóng của nước làm quay các turbin và tạo ra điện

Lò phản ứng

Trong lõi của lò phản ứng, nguyên tố urani hoặc plutoni được nạp vào các thanh nhiên liệu (màu đỏ) chìm trong nước Các thanh điều khiển (màu đen) để làm nhanh hoặc chậm quá trình phân hạch của nhiên liệu hạt nhân được đặt bên dưới các thanh nhiên liệu

Lò phản ứng được đặt trong một bể chứa bằng sắt không rỉ Bên ngoài bể chứa được gia cố bằng lớp tường xi măng có độ dày hàng mét để ngăn chặn chất phóng xạ rò rỉ ra ngoài trong trường hợp sự cố xảy ra

Khi sự cố bất ngờ, như động đất, xảy ra thì các thanh

điều khiển tự động kích hoạt và trồi lên, nằm xen kẽ với các thanh nhiên liệu nhằm hấp thụ neutron từ các thanh nhiên liệu Do bị hấp thụ, các hạt neutron không thể bắn phá nguyên tử urani hoặc plutoni nên phản ứng phân

hạch chấm dứt và lò phản ứng ngừng hoạt động

Trong lò nước áp lực

Nước được bơm vào lõi để hấp thu nhiệt từ các thanh nhiên liệu Sau đó nó chảy qua một hệ thống kín để sôi Hơi nước được dẫn sang buồng chứa turbin để làm quay turbin Chuyển động quay của turbin được truyền sang máy phát điện

Trong lò nước sôi

Nước sôi ngay sau khi hấp thu nhiệt từ các thanh nhiên liệu và hơi được dẫn sang buồng chứa turbin Ra khỏi turbin, nước

được làm nguội tại một tháp để quay trở lại dạng lỏng Sau đó nước tiếp tục chảy tới buồng tạo hơi

Chế tạo thanh nhiên liệu

- Phát xạ trong lò phản ứng nhà máy điện hạt nhân

- Xử lý nhiên liệu đã

phát xạ

- Xử lý phế liệu hạt nhân

3 Ứng dụng năng lượng hạt nhân

ỨNG DỤNG CỦA NĂNG LƯỢNG HẠT

NHÂN TRONG NÔNG NGHIỆP

ỨNG DỤNG CỦA NĂNG LƯỢNG HẠT

NHÂN TRONG NÔNG NGHIỆP

Cải tạo giống cây trồng

Cải tạo giống cây trồng Nghiên cứu vấn đề dinh dưỡng của cây con.

Nhân giống vô tính.

Công nghệ nuôi trồng nấm.

Xử lí rác thải nông nghiệp.

Xử lí rác thải nông nghiệp.

tạo giống có năng suất cao / thích hợp hơn với điều kiện môi trường khắc nghiệt.

tạo giống có năng suất cao / thích hợp hơn

với điều kiện môi trường khắc nghiệt.

Cải tạo giống cây trồng.

Cải tạo giống cây trồng.

Nghiên cứu vấn đề dinh dưỡng của cây con.

Nghiên cứu vấn đề dinh dưỡng của cây con.

Nghiên cứu sử dụng bức xạ Gamma

và các tác nhân khác để cải tạo

giống cây trồng cũ cho năng suất

thấp và gây thoái hoá nguồn đất.

Sử dụng đồng vị đánh dấu để

nghiên cứu các quá trình sinh học

của cây con, bên cạnh đó còn kết

hợp với các ngành khác để nghiên

cứu thêm.

Tạo giống có năng suất cao / thích hợp hơn

với điều kiện môi trường khắc nghiệt.

Tạo giống có năng suất cao / thích hợp hơn

với điều kiện môi trường khắc nghiệt.

Nhân giống vô tính . Nhân giống vô tính .

Tiến hành các nghiên cứu chiêu xạ một số giống cây (ngô, khoai, lúa, một số loài hoa, dâu tằm) ở liều kích thích hoặc đột biến.

Sử dụng nhân giống in – vitro là quá trình sản xuất

một lượng lớn cây hoàn chỉnh từ các bộ phận, cơ

quan…của cây mẹ ban đầu thông qua kĩ thuật nuôi

cấy in – vitro Từ đó, nuôi cấy tế bào các loài hoa, cây đặc sản và cây rừng quý hiếm.

Công nghệ nuôi trồng nấm.

Công nghệ nuôi trồng nấm.

Xử lí rác thải nông nghiệp.

Cho phép tuyển chọn, nuôi trồng và

chuyển giao công nghệ trồng các loại

nấm quý như linh chi, bào ngư, cho

nông dân nhằm tận thu nguồn phụ

phế liệu xơ - sợi nông nghiệp.

Sử dụng kỹ thuật hạt nhân để xử lý

rác thải nông nghiệp như rơm rạ, bã

mía để làm thức ăn cho động vật

hoặc cơ chất cho phân bón vi sinh

cũng được áp dụng vào thực tế.

Ứng Dụng Trong Công Nghiệp

- Kiểm tra không phá hủy

pha trong thiết bị (đặc

biệt là thiết bị nhiệt)

- Tạo hệ thống điều khiển hạt nhân

sử dụng trong ngành dầu khí, hóa chất,…để đo mức, đo bề

dày, đo mật độ,…

lượng đập thủy điện

- Chiếu xạ công nghiệp

+ Khử trùng các sản phẩm y tế chăm sóc sức khỏe, các loại

thuốc

+Chiếu xạ bảo quản thực phẩm và các sản phẩm nông nghiệp+ Làm biến tính vật liệu

ỨNG DỤNG TRONG Y HỌC

 Trong chẩn đoán hình ảnh:

• Các chất phóng xạ được phát hiện bởi các loại

camera đặc biệt làm việc với máy tính

• So sánh với lượng phóng xạ nhận được khi chụp

X-quang

 Trong điều trị:

• Các chất phóng xạ được đưa trực tiếp vào các bộ

phận, cơ quan để trị liệu

• Thường được giữ ở một giới hạn an toàn

Ứng dụng trong chỉnh hình

– Xác định các chấn thương xương bị che lấp (chấn thương thể thao)

– Chẩn đoán viêm tủy xương

– Lượng giá vị trí và sự thay đổi chứng viêm khớp

– Định vị và sinh thiết u

– Đo lường phạm vi các khối u

– Nhận dạng chứng nhồi máu xương trong bệnh hồng cầu lưỡi liềm

Ứng dụng trong thận:

– Phát hiện rối loạn hệ thống bài tiết.

– Chẩn đoán chứng tăng huyết áp các mạch ở thận.

– Đo lường sự bất thường trong chức năng thận.

– Phát hiện hiện tượng đào thải khi cấy ghép thận.

– Phát hiện các vết sẹo ở thận.

– Điều trị rối loạn chức năng thận mạn tính.

Ứng dụng trong tim mạch

– Lệnh động mạch vành

– Xác định phẫu thuật thay tim nhân tạo.– Xác định hiệu quả của trị liệu cho người yếu tim

– Phát hiện sự đào thải khi cấy ghép tim.– Nhận biết các bệnh nhân phẫu thuật tim

ở mức độ nguy hiểm cao

– Phát hiện bệnh nhân yếu tim

– Đo lường mức độ độc trong hóa trị liệu đối với tim

– Định giá bệnh hở van tim

– Chẩn đoán và xác định các cơn đau tim cấp tính trước khi thay đổi enzyme

Ứng dụng trong phổi

– Chẩn đoán bệnh tắc mạch phổi – Phát hiện biến chứng phổi ở bệnh nhân AIDS.

– Phát hiện sự đào thải trong cấy ghép phổi.

– Phát hiện chấn thương phổi ở bệnh nhân bị bỏng do khói

– Phát hiện nhiễm trùng

– Chẩn đoán và điều trị rối loạn chức

năng hồng cầu

Ung thư vòm họng Chảy máu ở vùng

trán trái

ỨNG DỤNG TRONG SINH HỌC

- Ứng dụng đồng vị phóng xạ trong việc nghiên cứu các quá trình diễn ra trong cây

- Chứng minh DNA là vật chất di truyền

4 Một số giải pháp xử lý chất

thải hạt nhân

1) Đưa vào không gian

• - Các tàu phóng sẽ có thể rớt xuống đại dương,

nổ trên vùng thượng quyển, hay rất có thể 1

ngày nào đó chất thải sẽ quay về => cần cân

nhắc

2) Chôn sâu dưới lòng đất

• Vấn đề là liên quan đến lựa chọn địa điểm chôn lấp chất thải, những nguyên tắc tiêu

chuẩn để đảm bảo an toàn cho môi sinh khu vực đó…

3) Chôn lấp dưới đáy biển

• Đáy biển với lớp phù sa dày có thể hấp thụ phóng xạ, nhưng việc khoan các hố chôn có thể gặp phải rủi ro

về khoan nhầm giếng dầu gây thảm họa.

• Giải pháp chôn lấp dưới đáy biển cần sự xem xét

bằng các thỏa ước quốc tế nhằm đem lại lợi ích

chung.

4) Chôn lấp ở vùng hút chìm

• Việc chôn lấp chất thải hạt nhân ở

vùng hút chìm sẽ đưa những thùng

chứa nhiên liệu hạt nhân đã qua sử

dụng dọc theo đai băng chuyền giữa

các mảng kiến tạo và đi vào trong lớp

vỏ Trái Đất.

• Giải pháp này gặp phải nhiều vấn đề

liên quan đến chủ quyền lãnh thổ quốc

gia cũng như sự tham gia của nhiều

bên liên quan, giống như dự án chôn

lấp dưới đáy biển

.

5) Chôn sâu dưới sông băng

• Đặt chất thải xuống băng phiến để nó chảy xuống,

1 lớp vỏ băng cô đặc lại làm thành bảo vệ hàng chục m

• Tuy nhiên, trở ngại khách quan như hiện tượng nóng lên toàn cầu làm các sông băng, núi băng tan chảy nhiều.

6) Cất giữ trong đá nhân tạo

• Cô lập các chất thải phóng xạ trong các loại đá tổng hợp nhân tạo sau đó chôn xuống dưới lòng đất Cách này sẽ ngăn chất thải phóng xạ và làm nhiễm độc đất,

đá và nước xung quanh.

• Một giải pháp tương tự là sử dụng vật liệu gốm nano trong bảo quản và lưu giữ chất thải phóng xạ.

7) Rút ngắn chu kì bán rã

• Máy Laser Vulcan là một thiết bị ra đời từ ý tưởng đó Máy có thể tạo ra các xung điện mạnh và ngắn, một triệu tỷ Watts, bắn vào một cục vàng nhỏ, tạo ra đủ bức xạ gama để đánh bật các neutron đơn lẻ khỏi chất thải phóng xạ như Iodine 129

• Tuy nhiên, các nhà khoa học đánh giá, máy Laser sẽ không giải quyết triệt để vấn đề chất thải xong nó giảm độ mức độ phóng xạ và chỉ mới thực hiện trong phòng thí nghiệm, ở giai đoạn ban đầu

8) Tái chế chất thải hạt nhân

• Sáng chế ra phân tử mạch vòng, có khả năng

“ăn” phần lớn các ion khi tiếp xúc với chất

uranyl Nhờ vậy, cấu trúc của uranyl sẽ bị suy yếu giúp thanh nhiên liệu đã cháy dễ dàng

phản ứng với các chất có khả năng để tách lọc hơn ra khỏi chất thải, không gây ô nhiễm môi trường.

Các trang web tham khảo:

-

http://www.hoahocngaynay.com/vi/nghien-cuu-giang-day/bai-nghien-c uu/113-cong-nghe-lo-phan-ung-hat-nhan.html

http://www.hoahocngaynay.com/vi/nghien-cuu-giang-day/bai-nghien-c uu/178-nang-luong-hat-nhan.html

http://yhoccongdong.com/thongtin/xa-hinh-(radionuclide-scan-hoac-isotope-scan)

xu-ly-chat-thai-hat-nhan.html

http://hiendaihoa.com/dien/giai-phap-ung-dung-nganh-dien/8-giai-phap-

http://doan.edu.vn/do-an/de-tai-ung-dung-ky-thuat-hat-nhan-trong-cong-nghiep-bang-phuong-phap-kiem-tra-khong-pha-huy-4869/

http://www.khoahoc.com.vn/sukien/su-kien/31735_my-keu-goi-tai-che-n hien-lieu-hat-nhan.aspx

http://www.phys.hcmus.edu.vn/vlhn/index.php?option=com_content& view=article&id=180&catid=81

Thank you for your listening