您现在的位置: 首页 > 网站导航收录 > 百科知识百科知识

核电站是什么(核反应堆是由什么组成的，构成要素和原理)

反应堆,核电站,燃料核电站是什么(核反应堆是由什么组成的，构成要素和原理)

发布时间：2020-12-06加入收藏来源：互联网点击：

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。

“科普中国——绿色核能主题科普活动”启动仪式

目录核电站的运行原理核反应堆的类型受控核反应反应器的工作原理蒸汽发生器涡轮机和发电机核反应堆由什么组成？核电站燃料什么是特维尔电视台和电视广播电视？核电站的安全核反应堆的类型现代反应堆的类型«布列斯特»VVER-1200切尔诺贝利核电站核能的使用核电站的运行原理

原子能的使用几乎与核武器的制造同时开始。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。。。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来源。但这个过程并没有就此结束。中子继续“分裂”，结果释放出大量的能量，也就是说，发生的事情就是核电站的建造目的。

人员的主要任务是在控制棒的帮助下将链式反应保持在恒定的、可调节的水平。这是它与原子弹的主要区别，原子弹的核衰变过程是无法控制的，并且以强大的爆炸形式迅速进行。

蒸汽发生器

让我们回到将核能转化为电能的过程。蒸汽发生器用于在核电站生产水蒸气。它们从反应堆接收热量，它与第一回路的冷却剂一起提供，并且需要蒸汽来转动蒸汽轮机。

蒸汽发生器用于两回路和三回路核电站。在单回路上，它们的作用由核反应堆本身发挥。这些是所谓的沸腾反应器，其中蒸汽直接在堆芯中产生，然后将其发送到涡轮机。在这种核电站的方案中，没有蒸汽发生器。拥有这种反应堆的发电厂的一个例子是日本福岛-1核电站。

第一回路的水，通过反应堆堆芯循环，洗涤燃料元件，加热到320-330°C的温度，但由于正常状态的水在1个大气压下已经在100°C的温度下沸腾，为了增加沸点，冷却剂的第一回路中的压力也增加了。在VVER型现代反应堆（压水动力反应堆 - 它们是世界核能的基础）中，第一回路中的压力达到160个大气压。

然后，来自反应堆的这些非常热的水被泵通过蒸汽发生器泵送，在那里它散发出一些热量，然后再次返回反应堆。在蒸汽发生器中，该热量被传递到第二回路的水中。这就是所谓的工作介质的轮廓，即执行工作，将热能转化为机械能的介质。这种水的压力要低得多（第一回路压力的一半或更低），所以它沸腾了。在高压下产生的水蒸气进入涡轮叶片。

涡轮机和发电机

蒸汽发生器的蒸汽进入涡轮机，其中蒸汽能量转化为机械功。在蒸汽轮机中，压缩和加热的水蒸气的势能被转换为动能，而动能又被转换为机械功 - 涡轮轴的旋转，并且它已经旋转了发电机的转子。现在机械能已经变成了电能。

通过涡轮机的蒸汽进入冷凝器。在这里，蒸汽冷却，冷凝并变成水。沿着第二个回路，它进入蒸汽发生器，在那里它将再次变成蒸汽。冷凝器由来自外部开源的大量水冷却，例如水库或冷却池。正如我们所记得的，与第一回路的水，放射性，蒸汽轮机和冷凝器不相互作用，这有利于它们的修复，并在关闭和拆除站时减少放射性废物的数量。

核反应堆由什么组成？

要了解核反应堆的工作原理，从而了解核电站的运行原理，您需要了解反应堆的组件。

活动区域。这是放置核燃料（散热剂）和慢化剂的区域。燃料原子（最常见的燃料是铀）发生裂变的连锁反应。慢化剂设计用于控制分裂过程，并允许您执行所需的反应速度和强度。中子反射器。反射器环绕磁芯。它由与缓速器相同的材料组成。事实上，这是一个盒子，其主要目的是防止中子离开核心进入环境。热载体。冷却剂必须吸收燃料原子裂变过程中释放的热量，并将其转移到其他物质中。冷却剂在很大程度上决定了核电站的布置方式。当今最受欢迎的冷却剂是水。
反应堆控制系统。驱动核电站反应堆的传感器和机制。核电站燃料

核电站的工作是什么？核电站的燃料是具有放射性的化学元素。在所有核电站中，这种元素就是铀。

核电站的设计意味着核电站使用复杂的复合燃料，而不是纯粹的化学元素。为了从装入核反应堆的天然铀中提取铀燃料，有必要进行许多操作。

浓缩铀

铀由两种同位素组成，即它含有不同质量的原子核。它们以质子和中子同位素-235和同位素-238的数量命名。20世纪的研究人员开始从矿石中提取第235个铀，因为它更容易分解和转化。事实证明，这种铀在自然界中只有0.7%（剩余的百分比流向了第238种同位素）。

在这种情况下该怎么办？他们决定浓缩铀。铀浓缩是一个过程，当它留下许多必要的235x同位素和很少不必要的238x.铀浓缩器的任务是从0.7%制造几乎100%的铀-235。

 1/3    1 2 3 下一页 尾页