核反應(yīng)堆原理（物理學(xué)原理）

核反應(yīng)堆原理（物理學(xué)原理）

核反應(yīng)堆原理 （物理學(xué)原理） 次瀏覽 | 2022.07.29 11:35:09 更新 來源 ：互聯(lián)網(wǎng) 精選百科 本文由作者推薦 核反應(yīng)堆原理物理學(xué)原理

核反應(yīng)堆原理是原子由原子核與核外電子組成。原子核由質(zhì)子與中子組成。當(dāng)鈾235的原子核受到外來中子轟擊時，一個原子核會吸收一個中子分裂成兩個質(zhì)量較小的原子核，同時放出2—3個中子。這裂變產(chǎn)生的中子又去轟擊另外的鈾235原子核，引起新的裂變。如此持續(xù)進行就是裂變的鏈式反應(yīng)。鏈式反應(yīng)產(chǎn)生大量熱能。用循環(huán)水(或其他物質(zhì))帶走熱量才能避免反應(yīng)堆因過熱燒毀。導(dǎo)出的熱量可以使水變成水蒸氣，推動氣輪機發(fā)電。由此可知，核反應(yīng)堆最基本的組成是裂變原子核＋熱載體。但是只有這兩項是不能工作的。因為，高速中子會大量飛散，這就需要使中子減速增加與原子核碰撞的機會；核反應(yīng)堆要依人的意愿決定工作狀態(tài)，這就要有控制設(shè)施；鈾及裂變產(chǎn)物都有強放射性，會對人造成傷害，因此必須有可靠的防護措施。綜上所述，核反應(yīng)堆的合理結(jié)構(gòu)應(yīng)該是：核燃料＋慢化劑＋熱載體＋控制設(shè)施＋防護裝置。

中文名

核反應(yīng)堆原理

外文名

Nuclear Reactor

適用領(lǐng)域

核電站

所屬學(xué)科

物理

工作原理

目前核電站使用的燃料是鈾或钚。要想使這些核燃料釋放出能量，需要用中子轟擊核燃料的原子核，使之產(chǎn)生核裂變。在發(fā)生核裂變的時候，原子核會釋放出巨大的能量，同時也釋放出中子，而這些中子又會引起新的核燃料原子核發(fā)生裂變并釋放出中子，從而形成所謂的鏈式裂變反應(yīng)。核反應(yīng)堆就是利用這種鏈式裂變反應(yīng)，以受控的方式將核燃料原子核中的能量釋放出來并加以利用（例如發(fā)電）的裝置。[1]

應(yīng)用

目前應(yīng)用最廣泛的是核電站

浙江省秦山核電站：

秦山核電站是中國自行設(shè)計、建造和運營管理的第一座30萬千瓦壓水堆核電站，是目前國內(nèi)核電機組數(shù)量最多、堆型最豐富、裝機最大的核電基地，地處浙江省嘉興市海鹽縣。秦山核電站采用目前世界上技術(shù)成熟的壓水堆，核島內(nèi)采用燃料包殼、壓力殼和安全殼3道屏障，能承受極限事故引起的內(nèi)壓、高溫和各種自然災(zāi)害。

廣東省大亞灣核電站：

大亞灣核電站位于廣東省深圳市大鵬新區(qū)大鵬半島，離香港尖沙咀直線距離51公里，由廣東核電投資有限公司和香港核電投資有限公司合資建設(shè)與運營，隸屬中國廣核集團管轄，擁有兩臺百萬千瓦級壓水堆機組，所生產(chǎn)電力80%供應(yīng)香港，20%供應(yīng)廣東。大亞灣核電站，從1987年開工建設(shè)，于1994年5月6日正式投入商業(yè)運行，此后，在大亞灣核電站之側(cè)又建設(shè)了嶺澳核電站，兩者共同組成一個大型核電基地。大亞灣核電站是中國大陸第一座大型商用核電站，也是大陸首座使用國外技術(shù)和資金建設(shè)的核電站。2016年11月，大亞灣公司獲得第十六屆全國質(zhì)量獎。

江蘇省田灣核電站：

位于江蘇省連云港市連云區(qū)田灣，田灣核電站是中俄兩國在加深政治互信、發(fā)展經(jīng)濟貿(mào)易、加強兩國戰(zhàn)略協(xié)作伙伴關(guān)系方針推動下，在核能領(lǐng)域開展的高科技合作，是兩國間迄今最大的技術(shù)經(jīng)濟合作項目，也是我國“九五”計劃開工的重點核電建設(shè)工程之一。[2]

核反應(yīng)堆原理'

反應(yīng)堆是核電站的關(guān)鍵設(shè)計，鏈式裂變反應(yīng)就在其中進行。反應(yīng)堆種類很多，核電站中使用最多的是壓水堆。壓水堆中首先要有核燃料。核燃料是把小指頭大的燒結(jié)二氧化鈾芯塊，裝到鋯合金管中，將三百多根裝有芯塊的鋯合金管組裝在一起，成為燃料組件。大多數(shù)組件中都有一束控制棒，控制著鏈式反應(yīng)的強度和反應(yīng)的開始與終止。壓水堆以水作為冷卻劑在主泵的推動下流過燃料組件，吸收了核裂變產(chǎn)生的熱能以后流出反應(yīng)堆，進入蒸汽發(fā)生器，在那里把熱量傳給二次側(cè)的水，使它們變成蒸汽送去發(fā)電，而主冷卻劑本身的溫度就降低了。從蒸汽發(fā)生器出來的主冷卻劑再由主泵送回反應(yīng)堆去加熱。冷卻劑的這一循環(huán)通道稱為一回路，一回路高壓由穩(wěn)壓器來維持和調(diào)節(jié)。

參考資料