Атомная энергетика

Рассмотрены cледующие темы: радиоактивность, взаимодействие нейтрона с веществом, расчет критического и нестационарного реакторов, выгорание топлива. Приведены основные понятия, определения и расчетные соотношения, необходимые для решения задач. Показаны методы и приемы решения задач. Для студентов МГТУ им. Н.Э. Баумана, обучающихся по специальности «Ядерные реакторы и энергетические установки».

Рассмотрены основы теории безопасности атомных станций (АС). Дается систематическое изложение современной методологии, принципов и критериев вероятностного анализа безопасности (ВАБ) энергоблоков АС. Большое внимание уделено математическим методам и моделям теории безопасности и риска с позиций ВАБ. Детально изложены технология выполнения ВАБ АС и методика оценки безопасности АС на основе ВАБ. Теоретические основы безопасности и ВАБ применены для выработки решений по безопасности при проектировании и эксплуатации АС с ВВЭР. Для научных работников и проектантов НИИ и КБ, инженерно-технического персонала по обеспечению безопасности АС, аспирантов и студентов энергетических вузов и факультетов повышения квалификации работников ядерной отрасли. Издание осуществлено при поддержке Российского фонда фундаментальных исследований по проекту 07-01-07081

Представленная монография посвящена проблеме модельных и натурных экспериментальных динамических исследований строительных конструкций атомных электростанций. Целью таких исследований было изучение динамических явлений в строительных конструкциях АЭС связанных с техногенными вибрациями различного происхождения, а также при сейсмических воздействиях. Монография состоит из введения, пяти глав и списка литературы. В первой главе излагается методика экспериментальных исследований. Дается описание оригинальных испытательных комплексов, измерительных приборов и системы регистрации и обработки материалов экспериментов. Во второй главе приведены методика и результаты комплексных натурных динамических исследований реакторного отделения АЭС с реактором ВВЭР – 1000. Комплексные исследования включали испытания строительных конструкций реакторного отделения с помощью мощной вибромашины, изучение реакции строительных конструкций на специальные импульсные воздействия и на сейсмический эффект создаваемый короткозамедленными камуфлетными взрывами в грунте. Третья глава посвящена модельным исследованиям динамических характеристик реакторного отделения АЭС с реактором ВВЭР – 1000. Исследования проведены на модели АЭС изготовленной из оргстекла в масштабе 1 : 200. В четвертой главе изложены результаты исследований динамических явлений в строительных конструкциях Калининской АЭС при ее работе в штатном режиме. В пятой главе представлены результаты динамических исследований 4-го энергоблока главного корпуса Нововоронежской АЭС и спецкорпуса во время работы 3-го и 4-го энергоблоков в штатном режиме. Полученные в натуре динамические характеристики АЭС рекомендуется включать в их технические паспорта для последующего мониторинга их технического состояния. Работа рассчитана на инженеров-проектировщиков, связанных с динамическими расчетами АЭС, научных работников и студентов старших курсов строительных специальностей.

Книга посвящена экспериментальным, аналитическим и вычислительным методам построения моделей технологических процессов и оборудования тепловых и атомных электростанций и содержит систематизированный материал литературных источников и результатов исследований, выполненных авторами. Значительная часть книги посвящена математическому описанию теплогидравлических процессов 1-го и 2-го контуров и оборудования АЭС: рассмотрены методы моделирования ядерных энергетических реакторов, парогенерирующих устройств и паровых турбин АЭС. Описаны эмпирические методы и рекуррентные алгоритмы моделирования промышленных объектов; приведены примеры идентификации реальных энергетических объектов; анализируются проблемы точности моделей и планирование экспериментов для обоснования их адекватности. Книга ориентирована на инженеров, проектировщиков и научных работников, занимающихся анализом и построением математических моделей энергетического оборудования и систем, а также на студентов старших курсов и аспирантов технических университетов. Издание осуществлено при поддержке Российского фонда фундаментальных исследований по проекту 12-08-07128, не подлежит продаже.

В монографии всесторонне рассмотрены мало изученные ранее урановые черни, сложенные минералами четырехвалентного урана. Обобщены и схематизированы закономерности гипергенного минералообразования урана, объединяющие все типы его рудного концентрирования. Минерализация разновалентных форм рудного элемента – уранильная (U 6+) и черневая (U 4+)– рассматривается как проявление единой окислительно-восстановительной зоны гипергенеза. Приведены примеры урановых месторождений различных генетических типов с черневыми рудами. Минеральный состав урановых черней детализирован с применением локальных методов аналитической электронной микроскопии (АЭМ); выявлено новое минеральное семейство фосфатов четырехвалентного урана. Поскольку комплекс методов АЭМ является наиболее эффективным инструментом исследования рыхлого вещества, значительную часть книги занимает методический раздел с описанием практики кристаллохимического исследования дисперсных, плохо окристаллизованных (в том числе метамиктных) минералов урана. Рассмотрение на конкретных примерах метода микродифракционного изучения вещества полезно для исследователей разного профиля, применяющих электронную микроскопию. Издание осуществлено при поддержке Российского фонда фундаментальных исследований по проекту 12-05-07032 Издание осуществлено при поддержке Программы № 4 фундаментальных исследований Президиума РАН «Природная среда России: адаптационные процессы в условиях изменяющегося климата и развития атомной энергетики»

Монография состоит из введения, 5-ти глав и списка использованных источников. Во введении обосновывается актуальность, сложность, недостаточная изученность проблемы и слабая представленность этой темы в учебной литературе. В первой главе описывается природа землетрясений, типы волн возникающих при их проявлении, даются определения и термины, используемые в этой области науки. Во второй главе дается краткое описание развития теории сейсмостойкости зданий и сооружений, излагается методика и примеры расчета сейсмостойкости наиболее характерных строительных конструкций атомных электростанций. В третьей главе изложены методика и результаты натурных исследований наиболее характерных строительных конструкций атомных электростанций. В четвертой главе приведены методика и результаты модельных исследований наиболее характерных строительных конструкций атомных электростанций. Пятая глава посвящена проблеме идентификации расчетных схем строительных конструкций атомных электростанций на основе натурных и модельных экспериментальных исследований.

Освещены вопросы охраны труда при выполнении лабораторных работ и дана характеристика основных химических веществ, применяемых при проведении этих работ. Предоставлены лабораторные работы по водоподготовке и организации водно-химических режимов ТЭС и АЭС. Каждая лабораторная работа содержит перечень контрольных вопросов, позволяющих систематизировать знания. Для студентов учреждений высшего образования по специальностям «Паротурбинные установки АЭС», «Промышленная теплоэнергетика», «Тепловые электрические станции». Будет полезно магистрантам, аспирантам, а также инженерно-техническим работникам энергетической отрасли.

Третий том включает не публиковавшиеся ранее документы периода 1945-1956 гг., отражающие создание в СССР первых водородных бомб. В книгах тома III представлены документы, освещающие деятельность Правительства СССР, Специального комитета. Первого главного управления (позднее Министерства среднего машиностроения СССР), научных и промышленных организаций, разведывательных органов СССР, видных ученых и специалистов, связанную с исследованиями возможности создания, а затем и собственно создания водородной бомбы и ее модификаций. Первая книга тома III содержит документы периода с марта 1945 г. по июнь 1953 г. Книга подготовлена РФЯЦ-ВНИИЭФ. Для всех интересующихся историей советского атомного проекта.

В 2006 г. вышел первый том третьего издания учебника «Строительство атомных электростанций». В этом томе основное внимание было уделено вопросам, касающимся технологий АС, и впервые рассмотрены строительные аспекты проблемы вывода из эксплуатации блоков АС, выработавших свой ресурс. В настоящем учебнике (издание второе) отражены современные тенденции развития атомной энергетики, включая все стадии жизненного цикла АС: размещение, проектирование, сооружение, эксплуатация и вывод из эксплуатации. Основное внимание уделено технологии, вопросам безопасности, проектированию радиационной защиты, объемно-планировочным и конструктивным решениям зданий первых поколений, новых и перспективных АЭС, АТЭЦ, АСТ, а также плавучих атомных станций (ПАС) и подземных атомных станций (ПАЭС). Учебник предназначен для студентов вузов, обучающихся по специальности «Промышленное и гражданское строительство», и будет полезен студентам и аспирантам, специализирующимся в области атомной энергетики, специалистам эксплуатирующих и проектных организаций атомной промышленности.

Рассмотрены законодательная, инженерно-техническая и организационная составляющие системы физической защиты ядерных объектов. Изложены методологические основы построения системы физической защиты, ее проектирования и функционирования, решаемые задачи и технические методы их реализации, основные функции системы физической защиты, средства обнаружения, задержки и нейтрализации нарушителей, организация физической защиты на ядерном предприятии, роль и место персонала при организации физической защиты, вопросы защиты от диверсий, хищений ядерного материала при его использовании, хранении и транспортировке. Для студентов учреждений высшего образования по физическим и техническим специальностям. Будет полезно специалистам, работающим в области применения ядерных материалов и источников ионизирующего излучения.

Рассмотрены вопросы радиационной безопасности населения и экологические проблемы атомной энергетики. Описаны элементы ядерной физики, естественные источники радиации, действие ионизирующей радиации на организм человека. Представлены дозиметрические и радиометрические приборы. Для студентов учреждений высшего образования.

Рассмотрены основные конструкционные схемы оборудования АЭС как российского дизайна, так и дизайна ведущих мировых производителей. Значительное внимание уделено сравнительному анализу действующих и перспективных АЭС с точки зрения безопасности и экологического воздействия на окружающую среду. Для студентов учреждений высшего образования специальности «Паротурбинные установки атомных электрических станций».

Представлены работы по изучению принципа действия, конструкции и методов поверки приборов, измеряющих температуру, давление, расходы, уровень и состав газов на тепловых и атомных электрических станциях и промышленных предприятиях для контроля и автоматизации тепловых процессов. Для студентов специальностей «Тепловые электрические станции», «Паротурбинные установки атомных электрических станций», «Промышленная теплоэнергетика», «Автоматизация и управление энергетическими процессами», а также для изучающих курсы «Теплотехнические измерения и приборы», «Теплотехнические измерения и основы автоматического регулирования» и «Электрические и теплотехнические измерения».

Содержит указания к проведению лабораторных работ по дисциплинам «Диагностика тепломеханического оборудования АЭС» и «Контроль и диагностика тепломеханического оборудования ТЭС». Приведены общие теоретические сведения о неразрушающих методах контроля и основах вибродиагностики, рассмотрены методики и средства проведения контроля, приведены инструкции по эксплуатации и настройке приборов. Для студентов, обучающихся по специальностям «Паротурбинные установки атомных электрических станций», «Тепловые электрические станции» и «Автоматизация и управление теплоэнергетическими процессами». Может быть полезен специалистам, занимающимся вопросами неразрушающего контроля.

В учебном пособии приведены сведения по энергетическим топливам, их свойствам и расчетам продуктов сгорания, а также по эффективности использования теплоты топлива. Рассмотрены процессы подготовки твердых топлив к сжиганию в пылевидном состоянии. Изложены основные положения современной теории топочных процессов. Освещаются физические процессы в топке и на внешней стороне поверхностей нагрева котла. Подробно рассмотрены способы сжигания различных топлив, конструкции горелок и топочных устройств. Приведены технические характеристики современных мощных паровых и водогрейных котлов, а также котлов с кипящим слоем. Для студентов учреждений высшего образования теплоэнергетических специальностей, а также для инженеров-теплоэнергетиков, работающих в области эксплуатации котлов.

В книге приведены сведения о роли дисперсионного топлива в ядерной энергетике. Кратко рассмотрены данные о применении дисперсионного ядерного топлива в реакторах различного назначения. Обобщены данные по свойствам и технологии получения дисперсионного ядерного топлива, в том числе для «сжигания» избыточного плутония. Книга предназначена для научных работников и инженеров, работающих в области исследования и применения ядерного топлива.

Приведены современные требования к обеспечению радиационной безопасности термоядерных установок. Рассмотрены источники и дана классификация радиационного излучения при термоядерном синтезе. Основное внимание уделено проблемам проектирования, выбора конструктивных решений и эксплуатации радиационной защиты термоядерных реакторов. Проанализированы результаты расчетно-экспериментальных исследований и концептуальные проработки конструкций сборно-разборной радиационной защиты термоядерных установок. Для научных работников, инженеров, преподавателей вузов, докторантов, аспирантов и магистрантов, изучающих вопросы обеспечения радиационной безопасности объектов использования атомной энергии.

В третьей части рассмотрены основные виды материалов, применяемых в ядерной, тепловой, возобновляемой и альтернативной энергетике, а также в целях повышения энергоэффективности и энергосбережения. Главное внимание уделяется изложению базовых принципов придания материалам специальных функциональных свойств и сохранения последних под влиянием термических, механических и радиационных воздействий. Первая часть «Физическое материаловедение. Физика твердого тела» вышла в 2010 г., вторая часть «Физическое материаловедение. Фазовые превращения в металлах и сплавах» – в 2012 г. Для студентов учреждений высшего образования по специальности «Физика (ядерные физика и технологии)». Будет полезно аспирантам, магистрантам, инженерам и исследователям, работающим в области физических исследований и контроля свойств специальных материалов.

Рассмотрена одна из ключевых проблем, без решения которой невозможно дальнейшее развитие атомной энергетики, – вывод из эксплуатации реакторных установок. Изложены научно-технические, нормативные, организационные и социальные вопросы комплексного рассмотрения вывода из эксплуатации реакторных установок. Для научных работников, специалистов в области атомной энергетики, специалистов эксплуатирующих и проектных организаций атомной промышленности, а также для аспирантов, магистрантов и студентов вузов в системе «Росатома».