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1、核反应堆是核电站的心脏,它的工作原理是这样的: 原子由原子核与核外电子组成。
2、原子核由质子与中子组成。
3、当铀235的原子核受到外来中子轰击时,一个原子核会吸收一个中子分裂成两个质量较小的原子核,同时放出2—3个中子。
4、这裂变产生的中子又去轰击另外的铀235原子核,引起新的裂变。
5、如此持续进行就是裂变的链式反应。
6、链式反应产生大量热能。
7、用循环水(或其他物质)带走热量才能避免反应堆因过热烧毁。
8、导出的热量可以使水变成水蒸气,推动气轮机发电。
9、由此可知,核反应堆最基本的组成是裂变原子核+热载体。
10、但是只有这两项是不能工作的。
11、因为,高速中子会大量飞散,这就需要使中子减速增加与原子核碰撞的机会;核反应堆要依人的意愿决定工作状态,这就要有控制设施;铀及裂变产物都有强放射性,会对人造成伤害,因此必须有可靠的防护措施。
12、综上所述,核反应堆的合理结构应该是:核燃料+慢化剂+热载体+控制设施+防护装置。
13、 还需要说明的是,铀矿石不能直接做核燃料。
14、铀矿石要经过精选、碾碎、酸浸、浓缩等程序,制成有一定铀含量、一定几何形状的铀棒才能参与反应堆工作。
15、 热堆的概念: 中子打入铀-235的原于核以后,原子核就变得不稳定,会分裂成两个较小质量的新原子核,这是核的裂变反应,放出的能量叫裂变能;产生巨大能量的同时,还会放出2~3个中子和其它射线。
16、 这些中子再打入别的铀-235核,引起新的核裂变,新的裂变又产生新的中子和裂变能,如此不断持续下去,就形成了链式反应 利用原子核反应原理建造的反应堆需将裂变时释放出的中子减速后,再引起新的核裂变,由于中子的运动速度与分子的热运动达到平衡状态,这种中子被称为热中子。
17、堆内主要由热中子引起裂变的反应堆叫做热中子反应堆(简称热堆)。
18、 热中子反应堆,它是用慢化剂把快中子速度降低,使之成为热中子(或称慢中子),再利用热中子来进行链式反应的一种装置。
19、由于热中子更容易引起铀-235等裂变,这样,用少量裂变物质就可获得链式裂变反应。
20、慢化剂是一些含轻元素而又吸收中子少的物质,如重水、铍、石墨、水等。
21、热中子堆一般都是把燃料元件有规则地排列在慢化剂中,组成堆芯。
22、链式反应就是在堆芯中进行的。
23、 反应堆必须用冷却剂把裂变能带出堆芯。
24、冷却剂也是吸收中子很少的物质。
25、热中子堆最常用的冷却剂是轻水(普通水)、重水、二氧化碳和氦气。
26、 核电站的内部它通常由一回路系统和二回路系统组成。
27、反应堆是核电站的核心。
28、反应堆工作时放出的热能,由一回路系统的冷却剂带出,用以产生蒸汽。
29、因此,整个一回路系统被称为“核供汽系统”,它相当于火电厂的锅炉系统。
30、为了确保安全,整个一回路系统装在一个被称为安全壳的密闭厂房内,这样,无论在正常运行或发生事故时都不会影响安全。
31、由蒸汽驱动汽轮发电机组进行发电的二回路系统,与火电厂的汽轮发电机系统基本相同。
32、 轻水堆――压水堆电站 自从核电站问世以来,在工业上成熟的发电堆主要有以下三种:轻水堆、重水堆和石墨汽冷堆。
33、它们相应地被用到三种不同的核电站中,形成了现代核发电的主体。
34、 目前,热中子堆中的大多数是用轻水慢化和冷却的所谓轻水堆。
35、轻水堆又分为压水堆和沸水堆。
36、压水堆核电站 压水堆核电站的一回路系统与二回路系统完全隔开,它是一个密闭的循环系统。
37、该核电站的原理流程为:主泵将高压冷却剂送入反应堆,一般冷却剂保持在120~160个大气压。
38、在高压情况下,冷却剂的温度即使300℃多也不会汽化。
39、冷却剂把核燃料放出的热能带出反应堆,并进入蒸汽发生器,通过数以千计的传热管,把热量传给管外的二回路水,使水沸腾产生蒸汽;冷却剂流经蒸汽发生器后,再由主泵送入反应堆,这样来回循环,不断地把反应堆中的热量带出并转换产生蒸汽。
40、从蒸汽发生器出来的高温高压蒸汽,推动汽轮发电机组发电。
41、做过功的废汽在冷凝器中凝结成水,再由凝结给水泵送入加热器,重新加热后送回蒸汽发生器。
42、这就是二回路循环系统。
43、 压水堆由压力容器和堆芯两部分组成。
44、压力容器是一个密
原理。
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