Общие проблемы развития энергетики 1 страница

Рабочая программа, методические указания

и контрольные задания

Редактор А. В. Афанасьева

Корректор А. Г. Лавров

Компьютерная верстка И.А. Яблоковой

Подписано к печати.10. Формат 60´84 1/16. Бум. офсетная.

Усл. печ. л.. Тираж 1500 экз. Заказ. «С».

Санкт-Петербургский государственный архитектурно-строительный университет.

190005, Санкт-Петербург, 2-я Красноармейская ул., д. 4.

Отпечатано на ризографе. 190005, Санкт-Петербург, 2-я Красноармейская ул., д. 5.

ОБЩИЕ ПРОБЛЕМЫ РАЗВИТИЯ ЭНЕРГЕТИКИ

1.1. Для оценки масштабов мирового потребления энергии часто используется специальная единица 1 Q = 2,52 10¹⁷ ккал. Среднее за год энергопотребление в мире составляет около 0,35 Q. За всю историю человечества израсходовано примерно 10 Q, причем 4 Q за последние 100 лет:

а) найдите массы условного топлива и нефтяного эквивалента, которые соответствуют указанным выше энергиям в 1 Q, 0,35 Q, 10 Q и 4 Q;

б) оцените современное среднее энергопотребление на человека в год (в тоннах у.т.), принимая численность населения Земли 6 млрд. человек;

в) найдите стоимость массы у.т., соответствующей энергиям в 1 Q, 0,35 Q, 10 Q и 4 Q, при стоимости нефти 50 у.е. за баррель (1 баррель = 158,76 л).

1.2. Считая, что в 1990 г. потребление первичных энергоресурсов на душу населения в год примерно составляло в СССР –7 т.у.т./чел.год, США – 11 т.у.т./чел.год, Западной Европе – 5 т.у.т./чел.год, оцените

а) сколько лет потребовалось бы СССР и Западной Европе, чтобы достичь уровня энергопотребления США 1990 г., если ежегодный прирост энергопотребления будет 3 %;

б) какой ежегодный прирост необходим, чтобы в течение 10 лет СCСР и Западная Европа достигли уровня энергопотребления США 1990 г.;

в) когда было бы достигнуто одинаковое энергопотребление в СССР и США, США и Западной Европе, если бы темпы ежегодного прироста были в США 1%, СССР 2%, Западной Европе 3%.

1.3. Энергоемкость единицы валового внутреннего продукта (ВВП) в СССР была в 1,5 раза выше, чем в США и в 2 раза, чем в Японии. Уровень годового энергопотребления в СCСР был около 2 млрд. т.у.т., причем доля нефти составляла примерно 40%, а угля 25%. Определите возможную ежегодную экономию нефти и угля, которую можно было бы получить в СССР при достижении эффективности использования

а) как в США;

б) как в Японии.

1.4. Потребление электроэнергии в производственных отраслях СCСР и США было примерно одинаково и составляло около 1 триллиона кВт ч в год. Приблизительно столько же электроэнергии тратили США на социально-бытовые нужды, тогда как СССР в 4 раза меньше. Сколько АЭС электрической мощностью 1000 МВт необходимо было построить в СССР, чтобы обеспечить сравнимый с США уровень потребления электроэнергии на социально-бытовые нужды?

1.5. Доля АЭС в производстве электроэнергии в СССР была равна примерно 12%, а во Франции – 70%. На какую величину потребовалось бы увеличить установленную мощность АЭС в СССР, чтобы достичь одинакового с Францией уровня развития электроэнергетики? (Установленную мощность всех электростанций СССР принять равной 350 ГВт).

1.6. В Бельгии стоимость электроэнергии, вырабатываемой на ТЭС, в среднем в 1,6 раза выше, чем на АЭС. В 1989 г. на АЭС Бельгии было произведено 40 млрд. кВт ч, что составило 60% всего производства электроэнергии. Полученная за счет использования ядерной энергии экономия в этом году оценивалась, по крайней мере, в 13 млрд. бельгийских франков. Какая экономия была бы получена, если бы вся электроэнергия производилась на АЭС?

1.7. Какой уровень потребления энергоресурсов был бы достигнут в мире к 2020 г. при ежегодных темпах прироста: энергопотребления на человека 4%, населения Земли 2,2% (Принять за начало отсчета 1990 г., численность населения Земли 5 млрд. чел., объем мирового энергопотребления 10 млрд. т.у.т.).

1.8. По прогнозным оценкам в ближайшие 100 лет произойдет стабилизация населения Земли и среднедушевого потребления энергоресурсов. Считая, что население Земли будет порядка 10 млрд. чел., стран ЕС 400 млн. человек, а среднедушевое потребление энергоресурсов составит примерно 20 т.у.т./чел. в год., оцените, во сколько раз соответствующее годовое энергопотребление будет выше современного

а) в мире (современное – 0,35 Q /год);

б) в странах ЕС (примерно – 0,06 Q /год).

1.9. Общее количество солнечной энергии, падающей на Землю в течение суток, эквивалентно примерно 540 млрд. т.у.т. Достигает поверхности Земли около половины этой энергии (другая половина отражается и поглощается атмосферой). Определите среднюю плотность потока солнечной энергии на поверхности Земли.

1.10. Посредством фотосинтеза может быть усвоена лишь та часть солнечной энергии, которая попадает на биологически активные поверхности, составляющие около 10% всей площади Земли:

а) предполагая, что эффективность образования органического топлива за счет фотосинтеза равна 10% и используя данные задачи 1.9., оцените возможный темп ежегодного накопления запасов органического топлива;

б) сколько органического топлива было бы накоплено на Земле за все время ее существования (около 5 млрд. лет)?

1.11. В 1985 г. мировое потребление органического топлива составляло примерно 9 млрд. т.у.т., а его прирост за этот год около 2,5 %:

а) используя гауссовскую модель энергопотребления, оцените максимальный уровень годового энергопотребления органического топлива и время его достижения для двух случаев: 1) учитывая общие ресурсы этого топлива 15 000 млрд. т.у.т. (доказанные + вероятные); 2) учитывая только доказанные ресурсы 3300 млрд. т.у.т.;

б) сделайте то же для нефти, считая, что в 1985 г. ее потребление было около 3,7 млрд. т.у.т., а прирост – 2,5%; общие ресурсы нефти 1700 млрд. т.у.т.; доказанные 300 млрд. т.у.т.

1.12. Мировое потребление органического топлива в 1973 г. составляло 7,4 млрд. т.у.т., а в 1985 г. – 9 млрд. т.у.т. Оцените годовое потребление топлива и его прирост в 2000 г., считая, что ресурсы органического топлива на Земле не превышают 3000 млрд. т.у.т.

1.13. Оценить годовой расход кислорода и количество углекислого газа при годовом потреблении органического топлива в мире на уровне 30 млрд. т.у.т. Сравнить с содержанием кислорода (21%) и углекислого газа (0,03%) в атмосфере.

1.14. Оценить время удвоения средней концентрации углекислого газа в атмосфере при ежегодном приросте потребления органического топлива 4%. За начало принять 1985 г. с мировым потреблением энергии 10 млрд. т.у.т. и концентрацией СО₂ в атмосфере 0,03%.

1.15. Оценить площадь поверхности солнечных термоэмиссионных преобразователей с к.п.д. 10% для солнечной электростанции, мощностью 1000 МВт (э), расположенной в районе экватора. (Использовать данные и результаты задачи 1.9.)

1.16. Оценить площадь земной поверхности, необходимую для обеспечения мировых потребностей в энергии (0,35 Q /год), только за счет солнечной энергии, при следующих значениях коэффициента полезного использования: 100%, 10%, 5%, 1%. (Использовать данные и результаты задачи 1.9.).

1.17. Оценить среднюю мощность солнечного излучения, приходящуюся на одного жителя Земли (население Земли принять равным 6 млрд. человек).

1.18. Для создания комфортных условий жизни в среднем требуется мощность 2 кВт на человека. Используя различные источники возобновляемой энергии, с каждого квадратного метра земной поверхности можно получать в среднем около 500 Вт мощности. Принимая коэффициент полезного использования энергии возобновляемых источников 5% и среднюю плотность населения 500 чел./км², определить долю площади, необходимой для обеспечения населения энергией только за счет возобновляемых источников.

1.19. Удельная энергоемкость АЭС примерно 130 МВт/км², а ветроэлектростанции – 2,5 МВт/ км². Сравнить примерную площадь, занимаемую АЭС и ветроэлектростанцией тепловой мощностью 4000 МВт.

1.20. По результатам исследований Штутгартского института энергетических систем (ФРГ, 1988 г.) при производстве электроэнергии в 1 ГВт год на угольных и мазутных ТЭС количество дополнительных преждевременных смертей среди населения примерно 20 чел./год, а для АЭС эта величина не превышает 1 чел./год. Выработка электроэнергии в СССР (1985 г.) на ТЭС – 1160 млрд. кВтч/год, на АЭС – 167 млрд. кВтч/год.

а) оценить количество дополнительных преждевременных смертей среди населения в год за счет эксплуатации ТЭС и АЭС в СССР;

б) оценить сумму годовых отчислений на выплату компенсаций семьям умерших из расчета 1 млн. рублей за одного человека;

в) оценить во сколько выросла бы стоимость 1 кВтч электроэнергии для ТЭС и АЭС, если учесть затраты семьям умерших из расчета 1 млн. рублей за одного человека.

1.21. Считая, что доведение угольных ТЭС нашей страны до уровня зарубежных относительно природоохранных мероприятий поднимет стоимость 1 кВт (э) установленной мощности ТЭС с 200 до 300 долл.США.

а) определить необходимые затраты на соответствующее улучшение природоохранных характеристик отечественных ТЭС суммарной мощностью 250 ГВт (э);

б) сравнить эти затраты с оценкой прямого материального ущерба от аварии на Чернобыльской АЭС, который оценивался в 1986 г. в 8 млрд. долл.США.

1.22. Число случаев с летальным исходом в США в год оценивается: от курения 150 тыс. человек, от работы на АЭС – 100 человек. Установленная мощность АЭС США – 100 ГВт (э), годовое производство электроэнергии на АЭС – 530 млрд. кВт ч.

а) оценить число случаев с летальным исходом в США в расчете на 1 ГВт год (э), произведенной на АЭС электроэнергии;

б) какими должны были быть в США установленная мощность АЭС и годовое производство электроэнергии на АЭС, чтобы преждевременная смертность, обусловленная работой АЭС, стала сравнимой со смертностью от курения

1.23. Коллективная доза облучения людей в результате последствий аварии на Чернобыльской АЭС, по имеющимся оценкам, лежит в диапазоне от 3 10⁷ до 2 10⁸ чел.бэр. При облучении дозой в 1 бэр вероятность умереть от рака составляет 1,2 10^-4 (в течение срока порядка 50 лет).

а) оценить диапазон возможного числа погибших от рака вследствие Чернобыльской аварии;

б) сравнить с числом жертв автомобильных катастроф (в нашей стране – порядка 30 000 чел./год).

1.24. К 2000 г. в РФ накопилось около 30 тыс. тонн выгруженного из реакторов отработанного ядерного топлива (ОЯТ). Принимая плотность ОЯТ 10 г/см ,

а) оценить объем, занимаемый таким количеством ОЯТ;

б) Если этот объем представить в виде куба, то какова будет длина ребра этого куба.

в) Какая минимальная площадь необходима для хранения этого топлива при высоте хранилища 5 м.

Вопросы к теме

1. Каковы масштабы современного потребления энергии в мире и РФ? Каковы темпы ежегодного прироста потребления энергии?

2. Зависимость уровня жизни, научно-технического и социально-экономического прогресса страны от уровня энергопотребления на душу населения. Основные закономерности взаимосвязи энергетики, экономики и экологии.

3. Неравномерность размещения энергетических запасов и их потребления в мире и РФ. Масштабы этой неравномерности, среднее потребление энергии на человека в мире, в развитых и развивающихся странных, в РФ. Прогнозные оценки роста энергопотребления на ближайшие десятилетия и более далекую перспективу.

4. Назовите основные причины роста энергопотребления. Как отличаются функциональные зависимости роста энергопотребления от времени при ограниченных и неограниченных ресурсах? Каким количеством параметров определяется энергопотребление в «экспоненциальной» и «гауссовской» моделях?

5. Каковы прогнозные оценки относительно уровня стабилизации населения Земли и среднедушевого энергопотребления? Через какой промежуток времени (примерно) должна произойти эта стабилизация?

6. Насколько существенно различается энергоемкость единицы валового внутреннего продукта в различных странах? В чем основные причины этих различий? Существует ли реальная возможность обеспечить перспективные потребности в энергии без значительного увеличения добычи первичных энергоресурсов, т.е. только за счет экономии энергии и внедрения энергосберегающих технологий?

7. В чем заключаются основные преимущества электрической энергии перед другими видами энергии? Почему неуклонно возрастает доля электроэнергии в общем энергопотреблении? В чем заключаются особенности электроэнергии как товара?

8. Каковы ресурсы органического топлива в мире и РФ? Какой процент из них реально извлекаем? Какова современная ситуация с запасами угля, нефти, газа, урана, тория?

9. Чему равны энергоресурсы потенциальных источников возобновляемой энергии? Правильно ли с точки зрения современных представлений утверждать, что необходимые человечеству потребности в энергии можно удовлетворить за счет источников возобновляемой энергии? На сколько отличается стоимость получения энергии из этих источников по сравнению с энергоустановками на органическом топливе и ядерной энергии? Каковы основные проблемы, связанные с широкомасштабным внедрением источников возобновляемой энергии? Являются ли эти источники в действительности экологически чистыми?

10. Почему перед человечеством возникла задача развития ядерной энергетики, если в отличие от нефти и газа, запасов угля хватит еще на сотни лет? Чем обусловлены основные проблемы угольного топливного цикла? За счет чего и на каких стадиях топливного цикла обеспечиваются экономическая и экологическая конкурентоспособности ядерной энергетики по сравнению с ТЭС на угле?

11. В каких количествах расходуется кислород и образуется углекислый газ при сжигании органического топлива при современных объемах энергопотребления? Каковы масштабы воздействия на окружающую среду ТЭС на органическом топливе? Какова стоимость необходимых природоохранных мероприятий? В чем сущность парникового эффекта? Какой материальный ущерб наносит выброс одной тонны нетоксичной пыли, окислов серы и азота?

12. Сформулируйте основные проблемы развития ядерной энергетики в мире и нашей стране. Что изменилось в стратегии ее развития после Чернобыльской аварии? Назовите страны –лидеры в области использования ядерной энергетики? Является ли АЭС в нормальном режиме эксплуатации более опасной с экологической точки зрения, чем ТЭС на угле? В чем состоят главные экологические проблемы ядерного топливного цикла?

2. Работа энергоустановок на органическом топливе

2.1. ГРЭС номинальной мощностью 500 МВт (э) израсходовала за год 1 млн. т.у.т. и выработала 2 млрд. кВт ч электроэнергии. При этом коэффициент расхода электроэнергии на собственные нужды (К_с.н.) составил 8%, стоимость условного топлива – 375 руб. /т.у.т., цена отпущенной энергосбытовым организациям электроэнергии – руб./ кВт ч.

а) найти средний за год коэффициент использования мощности (к.и.м.);

б) найти коэффициент полезного действия (к.п.д.);

в) найти разницу между выручкой за отпущенную потребителю электроэнергии и затратами на топливо

2.2. ГРЭС номинальной мощностью 1000 МВт (э) отработала за год 60 суток на 50% мощности, 208 суток на 80% мощности, 72 суток на номинальной мощности. Остальное время станция не работала.

а) найти годовую энерговыработку и выручку за отпущенную потребителю электроэнергию, если K =5%, цена отпущенной энергии 45 руб./ кВт ч;

б) найти средний за год к.и.м.

2.3. Число часов использования установленной мощности ГРЭС с номинальной мощностью 700 МВт (э) равно 6800 часов за календарный год. При этом станцией было израсходовано 4 млн. т. угля с теплотворной способностью 3500 ккал/кг и стоимостью 300 руб./т.

а) найти удельный расход топлива (как угля, так и у.т.)

б) найти затраты на уголь и топливную составляющую себестоимости вырабатываемого и отпущенного кВт ч (э), K =8%,

2.4. Определить годовой расход условного топлива при работе ГРЭС номинальной мощностью 1500 МВт (э) с к.п.д. 0,35 и средним к.и.м. 0,75. Найти удельный расход топлива и топливную составляющую себестоимости выработанного кВт ч (э) при цене 600 руб./т.у.т.

2.5. ТЭС с тепловой мощностью 3000 МВт должна работать в течение года со средним к.и.м. 0,8 и к.п.д. 0,37. Рассмотрим три варианта возможного топлива

а) мазут с теплотой сгорания w = 9500 ккал/кг, стоимость с учетом доставки Ц = 30 руб./т;

б) низкокалорийный уголь w = 3000 ккал/кг, Ц = 250 руб./т;

в) природный газ w = 8500 ккал/м³, Ц = 1000 руб./1000 м³;

Определить для каждого вида топлива годовой расход топлива, общую стоимость топлива с учетом доставки, топливную составляющую себестоимости выработанного 1 кВт ч (э).

2.6. Сколько железнодорожных составов потребуется для перевозки угля (w = 3000 ккал/кг), чтобы обеспечить работу в течение года ГРЭС номинальной мощностью 1000 МВт (э), если к.п.д. 0,37, к.и.м. 0,8, средняя масса железнодорожного состава 3000 т? Сколько стоит один железнодорожный состав поезда и какова топливная составляющая себестоимости выработанного 1 кВт ч (э). Стоимость угля с учетом доставки принять 300 руб./т. Считается, что 25% сжигаемого на ГРЭС топлива остается в виде несгоревших шлаков и золы, определите количество железнодорожных составов для вывоза шлаков в течение года.

2.7. ТЭЦ с номинальной тепловой мощностью 2000 МВт и общим к.п.д. 0,5 выработала за год 4 млрд. кВт ч электроэнергии и отпустила потребителю 2 млн. Гкал низкопотенциального тепла с отработанным паром. Определить коэффициент использования тепла и к.и.м. ТЭЦ.

2.8. Себестоимость единицы низкопотенциального тепла, вырабатываемого на привозной нефти для северных районов Канады примерно 8 цент/ кВт ч (т), а для центральных районов – 4 цент/ кВт ч (т)

а) определить мощность котельной, обеспечивающей потребности в отоплении с общим объемом 100 Гкал/час при средней эффективности производства и передачи тепла 50%;

б) определить разницу себестоимостей всего выработанного в этой котельной за год тепла для северных и центральных районов, если средний к.и.м. 80%.

2.9. Найти топливную составляющую себестоимости 1 Гкал тепла, отпущенного котельной потребителю при средней эффективности (к.п.д. нетто) 0,6, если котельная использует уголь с w = 5000 ккал/кг по цене 500 руб./т.

2.10. На ТЭЦ номинальной мощностью 5000 МВТ (т) и средним к.и.м. 0,5. Половина выработанной тепловой энергии (как отработанный в турбине пар) отпускается для теплосети. Какой средний электрический к.п.д. ТЭЦ при годовой выработке электроэнергии 5 10⁹ кВт ч?

2.11. К.п.д. ТЭС номинальной мощностью 1000 МВт (т), работающей на каменном угле, при установке устройства для удаления соединений веры из дымовых газов снижется примерно на 1%. Какой минимальный штраф за единицу установленной тепловой мощности необходимо ввести в случае отсутствия устройств для удаления серы, чтобы эксплуатировать ТЭС без этих устройств было экономически невыгодно? Для оценок принять средний годовой к.и.м. ТЭС 0,7, а цену отпускаемой энергосбытовым организациям электроэнергии – 2,5 руб./ кВт ч.

2.12. Оценить расход кислорода и количество образующегося углекислого газа при работе в течение срока службы 30 лет ГРЭС мощностью 1000 МВт (э), имеющей средний к.и.м. – 0,8 и средний к.п.д. 0,37. Оценить наносимый окружающей среде экономический ущерб, исходя из расчета 100 руб./т расходуемого из атмосферы кислорода и 300 руб./т выбрасываемого углекислого газа.

Вопросы к теме

1. Современная структура топливно-энергетического баланса (ТЭБ) нашей страны. Почему доля угля в ТЭБ страны в последние десятилетия существенно уменьшилась? На сколько вероятно, что эта тенденция будет сохраняться и в будущем? Какими причинами обусловлено снижение доли нефти в ТЭБ страны в последние годы? За счет каких районов обеспечивался последние 20 лет прирост потребностей нашей страны в топливе? Какая часть ресурсов ТЭБ относится к так называемому котельно-печному топливу? Чем обусловлена возрастающая роль природного газа в ТЭБ нашей страны? Какая доля транспортных перевозок приходится у нас на перевоз органического топлива?

2. Какая часть потенциальной тепловой энергии, содержащейся в израсходованных энергоресурсах, преобразуется в конечную энергию, и какая часть составляет потери? Какие резервы экономии органического топлива в нашей стране? Существует ли реальные возможности добиться, чтобы прирост потребности в топливе на 75-80% удовлетворялся за счет рационального и экономного расходования всех видов энергоресурсов?

3. Современная структура электрогенерирующих мощностей нашей страны. Что такое ГРЭС? Вырабатывают ли они полезную тепловую энергию наряду с электрической? Что такое ТЭЦ и ТЭС? Какой тип тепловых электростанций активно разрабатывается в последнее время? Каков электрический к.п.д. ТЭС и электрогенерирующих парогазовых установок? К каким экономическим преимуществам ведет укрупнение мощностей электростанций и единичных мощностей блоков?

4. Роль централизованного теплоснабжения и теплофикационных электростанций. Какой процент обеспечения централизованным теплоснабжением в нашей стране? Какое место в мире занимает она по объему теплофикации? Какова общая протяженность действующих теплосетей? В каком виде отпускается тепловая энергия? К каким преимуществам приводит комбинированная выработка тепловой и электрической энергии? Как отличаются коэффициенты полезного использования тепла на ТЭЦ и конденсационных электростанциях?

5. Расход топлива на ТЭС и ТЭЦ. Теплота сгорания и ее характерные значения для основных видов органического топлива. Удельный расход топлива, методы его снижения. Топливная составляющая себестоимости единицы вырабатываемой и отпускаемой потребителю электроэнергии и тепла. Масштабы потребления органического топлива на ТЭС, затраты на его приобретение, сопоставление с выручкой от продажи электроэнергии и тепла.

6. Особенности производства электрической и тепловой энергии. Дают ли существующие в настоящее время способы аккумулирования энергии возможность обеспечить значительный вклад в баланс ее производства и потребления? Чем обусловлена жесткая связь производства и потребления энергии во времени? На сколько существенны суточная, недельная и сезонная неравномерности потребления энергии? Возможно, ли поставить все энергопроизводящие установки в режим наиболее полного использования установленной мощности? Чем определяется необходимость иметь значительные резервные мощности энергоустановок? Каковы нормативные требования к наличию резервных мощностей и соответствует ли современная ситуация в нашей стране этим требования? Каковы примерные суточные и сезонные графики электрических нагрузок? Что такое базовые, пиковые и полупиковые нагрузки?

7. Общие технико-экономические характеристики энергоустановок. Среднегодовой коэффициент использования установленной мощности (к.и.м.). Почему к.и.м. энергоустановок является важнейшим технико-экономическим показателем работы энергоустановок? Каковы его характерные значения для разных типов энергоустановок? Как влияет на к.и.м. аварийный и ремонтный резервы мощностей, уровень надежности, технической готовности агрегатов и неравномерность потребления энергии? Приводит ли работа энергоблоков на сниженных мощностях к ухудшению экономических показателей, к перерасходу тепла и топлива? Как определяется коэффициент полезного использования тепла (тепловой к.п.д.) энергоустановки? Каковы его характерные значения? К каким последствиям приводят низкие значения коэффициента полезного использования тепла? Что такое капиталоемкость и фондоотдача электроэнергии? Какая доля всех основных производственных фондов страны сосредоточена в топливно-энергетическом комплексе? Какова доля капитальных затрат на энергетическое хозяйство промышленных предприятий в общих капиталовложениях в сооружение этих предприятий? Какая фондоотдача характерна для предприятий электроэнергетики? Чем определяются масштабы инерционности развития энергетики? Какой расчетный срок службы ТЭС?

8. Каковы масштабы расхода кислорода и образования углекислого газа при работе типичных энергоустановок на органическом топливе? Как оцениваются затраты на ликвидацию вредных последствий эксплуатации станций на органическом топливе?

3. Работа ЯЭУ

3.1. Оценить плотность ядерного вещества; ее отношение к средней плотности Земли; радиус земного шара, если бы плотность Земли равнялась плотности ядерного вещества. (Масса Земли 5,98 10²⁴ кг, радиус Земли 6,37 10⁶ м).

3.2. Найти энергию кулоновского отталкивания в момент деления ядра ²³⁶ U на два одинаковых осколка и ядра ²³⁵ U на ⁹⁵ Sr ₃₈ и ¹³⁹ Xe _54.

3.3. Определить выделяемую энергию при делении 1 г ²³⁵U, при термоядерном синтезе 1 г дейтерий-тритиевой смеси и при аннигиляции 1 г вещества. Какому количеству условного топлива эквивалентны эти энергии?

3.4. Оценить полное число образующихся нейтронов

а) при делении 100 г ²³⁵ U с помощью внешнего источника нейтронов;

б) при делении 100 г ²³⁵ U, являющего частью системы, в которой происходит самоподдерживающаяся цепная реакция;

в) при термоядерном синтезе 100 г дейтерий-тритиевой смеси

Какую энергию в каждом случае уносят нейтроны? (Принять, что в одном акте деления ²³⁵ U образуется в среднем 2,5 нейтрона)

3.5. Реактор АЭС с номинальной мощностью 3000 МВт (т) отработал один эффективный год. Определить:

а) массы разделившихся и накопившихся ядер, израсходованных делящихся ядер, образовавшихся ²³⁶ U и Pu, считая, что 30% мощности получается за счет Pu, = 0,2, =0,4;