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核科普知识(1)
2011年03月25日

    核电基础知识

    1.什么是原子能?

    原子能即原子核能,是核结构发生变化时放出的能量。在实用上指重核裂变或轻核聚变时所放出的巨大能量,物质所具有的原子能比化学能大几百万倍以至一千万倍以上。

    原子是组成单质和化合物的最小微粒。原子由带正电荷的原子核和绕核运动着的与核电荷数相同的电子所组成。

    2.什么是核电站?

    核电站就是利用一座或若干座动力反应堆所产生的热能来发电或发电兼供热的动力设施。反应堆是核电站的关键设置,链式裂变反应就在其中进行。目前世界上核电站常用的反应堆有压水堆、沸水堆、重水堆和改进型气冷堆以及快堆等。但用的最广泛的是压水反应堆。压水反应堆是以普通水作冷却剂和慢化剂,它是从军用堆基础上发展起来的最成熟、最成功的动力堆堆型。

    3.核电站工作原理是什么?

    核电厂用的燃料是铀。用铀制成的核燃料在“反应堆”的设备内发生裂变而产生大量热能,再用处于高压力下的水把热能带出,在蒸汽发生器内产生蒸汽,蒸汽推动汽轮机带着发电机一起旋转,电就源源不断地产生出来,并通过电网送到四面八方。

    4.什么是压水堆核电站?

    以压水堆为热源的核电站。它主要由核岛和常规岛组成。压水堆核电站核岛中的四大部件是蒸汽发生器、稳压器、主泵和堆芯。在核岛中的系统设备主要有压水堆本体,一回路系统,以及为支持一回路系统正常运行和保证反应堆安全而设置的辅助系统。常规岛主要包括汽轮机组及二回等系统,其形式与常规火电厂类似。

    5.什么是沸水堆核电站?

    以沸水堆为热源的核电站。沸水堆是以沸腾轻水为慢化剂和冷却剂并在反应堆压力容器内直接产生饱和蒸汽的动力堆。沸水堆与压水堆同属轻水堆,都具有结构紧凑、安全可靠、建造费用低和负荷跟随能力强等优点。它们都需使用低富集铀作燃料。

    沸水堆核电站系统有:主系统(包括反应堆);蒸汽给水系统;反应堆辅助系统等。

    6.什么是重水堆核电站?

    以重水堆为热源的核电站。重水堆是以重水作慢化剂的反应堆,可以直接利用天然铀作为核燃料。重水堆可用轻水或重水作冷却剂,重水堆分压力容器式和压力管式两类。

    7.什么是快堆核电站?

    由快中子引起链式裂变反应所释放出来的热能转换为电能的核电站。快堆在运行中既消耗裂变材料,又生产新裂变材料,而且所产可多于所耗,能实现核裂变材料的增殖。

    目前,世界上已商业运行的核电站堆型,如压水堆、沸水堆、重水堆、石墨气冷堆等都是非增殖堆型,主要利用核裂变燃料,即使再利用转换出来的钚-239等易裂变材料,它对铀资源的利用率也只有1%~2%,但在快堆中,铀-238原则上都能转换成钚-239而得以使用,但考虑到各种损耗,快堆可将铀资源的利用率提高到60%~70%。

    核电站安全性介绍

    8.核电站会像原子弹一样爆炸吗?

    核反应堆是不可能像原子弹那样爆炸的。

    这个结论的原因很简单:核反应堆的燃料是低浓铀,而原子弹用的是高浓铀,低浓铀没有条件产生原子弹式的爆炸。虽然核弹和核反应堆都是以铀为原料,但两者对纯度的要求完全不同,从地下挖出来的天然铀含99.3%的铀238和只有0.7%的铀235,而只有后者是能够发生链式反应的铀。生产核弹时,需要付出昂贵的代价去除杂质铀238,要求铀235的纯度在90%以上,而反应堆中一般只需要稍微3%左右提纯的铀,正如烈度白酒可以点燃,啤酒却不能点燃的道理一样,反应堆即使失控,也不会像原子弹那样爆炸。

   

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