核电站的工作原理是什么(核电站的工作原理)

• 2023-08-08 13:13:35 • 0次

原子的构造就像微型太阳系。原子的中心是原子核；围绕它运行的是电子。原子核由质子和中子组成，非常密集地堆积在一起。氢是最轻的元素，只有一个质子；最重的自然元素铀有 92 个质子。原子核被强大的力量结合在一起，这是“自然界中最强的力量”。当用中子轰击时，它可以分裂，这个过程称为裂变。由于铀原子很大，将它

原子的构造就像微型太阳系。原子的中心是原子核；围绕它运行的是电子。

原子核由质子和中子组成，非常密集地堆积在一起。氢是最轻的元素，只有一个质子；最重的自然元素铀有 92 个质子。

原子核被强大的力量结合在一起，这是“自然界中最强的力量”。当用中子轰击时，它可以分裂，这个过程称为裂变。由于铀原子很大，将它结合在一起的原子力相对较弱，这使得铀有利于裂变。

在核电站中，中子与铀原子碰撞，使它们分裂。这种分裂从铀中释放出中子，中子又与其他原子发生碰撞，引起连锁反应。这种连锁反应由吸收中子的“控制棒”控制。

在核反应堆的核心中，铀原子的裂变释放出的能量将水加热到大约 520 华氏度。释放出的热能被用来在高压和高温下加热水，直到它变成蒸汽。这种蒸汽使连接到发电机的涡轮机旋转，发电机将涡轮机旋转的机械能转化为电能。

核电站的核心部件是反应堆，即存放核燃料的场所

它的主要组成部分是：

燃料。裂变反应发生的材料，通常是浓缩的二氧化铀。它同时用作能源和中子以维持链式反应。它以固态的圆柱形药丸形式存在，封装在几米长的金属棒中。

铀燃料棒

世界上应用比较普遍主要有压水堆(PWR)、沸水堆(BWR)、重水堆(PHWR)、高温气冷堆(HTGR)和快中子堆(LMFBR)五种堆型。

在压水反应堆中，堆芯水保持在压力下，不允许沸腾。热量通过热交换器传递给核心外部的水，使外部水沸腾，产生蒸汽，并为涡轮机提供动力。在压水反应堆中，沸腾的水与裂变过程是分开的，因此不会具有放射性。蒸汽用于为涡轮机提供动力后，它被冷却以使其重新凝结成水。一些工厂使用来自河流、湖泊或海洋的水来冷却蒸汽，而其他工厂则使用高大的冷却塔。沙漏形冷却塔是许多核电站熟悉的地标。

一些外国反应堆设计使用水以外的冷却剂将裂变热从堆芯带走。反应堆使用装有氘的水使用氦气作为冷却剂。

沸水反应堆：沸水反应堆不使用压水堆的两室方法。相反，流经反应堆的水与转动涡轮机的水相同。

一旦水进入反应器，它就会变成蒸汽，因为反应器内的温度为545°F (285°C)。沸水反应堆 (BWR) 的实际效率约为33-34%。

快堆,是“快中子反应堆”的简称。其形成的核燃料闭合式循环,可使铀资源利用率提高至60%以上,也可使核废料产生量得到最大程度的降低,实现放射性废物最小化。