随着我国核能事业的高速发展,2016年我国核电发电量已占到全国发电总量的3.56%,高效清洁的核电,成为我国能源结构中的重要组成部分。
今天来看看核电站的知识。
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在军事发展过程中,开始研究将原子能用于和平目的的可能性,主要用于发电。
和平利用核能的开始被认为是1954年,当时世界上第一座核电站在莫斯科附近的奥布宁斯克发射升空。
与核弹不同,核弹以原子核不受控制的裂变链式反应爆炸,同时释放大量能量,而受管制的核裂变反应发生在核反应堆中 - 燃料缓慢地给我们能量。
因此,为了将原子裂变的连锁反应用于和平目的,科学家们必须弄清楚如何驯服它。
核电站是旨在产生电能的整个技术结构综合体。
核反应发生在核电站的中心 - 核反应堆。
但它根本不发电。
在核电站中,能量形式有三种相互转化:核能转化为热能,热能转化为机械能,机械能转化为电能。
每个转型都有自己的技术“孤岛”——一个发生这些转型的设备综合体。
让我们沿着技术链走下去,详细看看电力是如何诞生的。
核反应堆的类型它们的主要目的是维持产生电力的受控核反应。
一些反应堆产生同位素。
简而言之,它们是肠道中的装置,其中某些物质随着大量热能的释放而变成其他物质。
这是一种“熔炉”,而不是传统的燃料,铀同位素被“燃烧”——U-235、U-238和钚(Pu)。
例如,与为几种类型的汽油设计的汽车不同,每种类型的放射性燃料都对应于其自己的反应堆类型。
其中有两个 - 慢中子(使用U-235)和快速(使用U-238和Pu)中子。
大多数核电站都配备了慢中子反应堆。
除核电站外,这些设施还在研究中心、核潜艇和海水淡化厂“工作”。
受控核反应自然核反应发生得非常快 - 在不到一秒钟的时间内。
如此快速的核反应会引起核爆炸。
好消息是,核反应是可以控制的。
任务很简单 - 观察你的反应,控制,不要让铀衰变太快。
说起来容易!为了完成这项任务,发明了一种缓速器。
慢化剂不是一种装置,而是一种通过与慢化剂分子反复碰撞来降低中子动能的物质。
石墨棒和水 - 普通(H2O)或重(D2O) - 通常用作慢化剂。
结果。
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地球上有一个天然的核反应堆。
它位于奥克洛铀矿床中。
它在加蓬,在中非。
在天然核反应堆中,铀的衰变过程在没有人为干预的情况下发生。
但有一个警告:这个反应堆在十多亿年前冷却了。
反应器的工作原理原子“火焰”是看不见的,因为过程发生在核裂变的水平上。
在链式反应过程中,重原子核衰变成较小的碎片,这些碎片处于激发态,成为中子和其他亚原子粒子的