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核能运转:复杂程序及因素

时间:2023-12-05 百科知识 版权反馈
【摘要】:从核能到最终生产出电能,在这个遭受诸多谩骂的运转过程中会有哪些复杂的程序?为了保证现实像计划那样运转,必须要协调哪些因素?为了杜绝一切可能的破坏性灾难,并通过调节反应堆来获取能量,人们必须精确掌控这一反应过程。对此产生作用的是慢化剂。通过放入或拿出反应堆芯中的调节棒,人们得以把这一过程维持在一个可控制的范围内。相反,调整环境中应当有能被中子自由吸收的物质,因为这样可以使连锁反应减弱。

核能运转:复杂程序及因素

■怎样运转?

在一个核反应堆几米厚的钢筋混凝土墙背后,究竟会发生什么?从核能到最终生产出电能,在这个遭受诸多谩骂的运转过程中会有哪些复杂的程序?为了保证现实像计划那样运转,必须要协调哪些因素?

在一种可裂变的物质中——通常是相对原子质量为235的铀235——通过对自由中子的轰击使原子核分裂,结果是除了裂变的碎片,还产生了新的中子。这些带着高能量的中子会直接进入它们所在的环境中,在那里,中子轰击更多的原子核,分裂出更多新的中子,这会无限延续下去。连锁反应开始了。

如果人们不加阻止,任其发展,那么反应堆里的小部分中子会在一秒钟之内发生毁灭性的爆炸,温度高达几百万摄氏度。这个反应堆就会变成原子弹。所以需要一个来自外部的非常准确的干预,并且还要绝对精确地协调不同添加物质之间的关系。整个技术中真正复杂的部分是对反应堆的控制。专业地讲,是指核裂变延缓的影响。粗略、简化的表达就是,核反应堆与一个无限拖延的原子核的爆炸过程相比没有什么不同。如果人们不阻止这个过程,就会看到慢动作的恐怖景象。(www.xing528.com)

为了杜绝一切可能的破坏性灾难,并通过调节反应堆来获取能量,人们必须精确掌控这一反应过程。前面描述的速度很快的中子被视为控制住了。对此产生作用的是慢化剂。这是一种在反应堆中添加的带轻原子核的物质——如水、重水或石墨。通过放入或拿出反应堆芯中的调节棒,人们得以把这一过程维持在一个可控制的范围内。相反,调整环境中应当有能被中子自由吸收的物质,因为这样可以使连锁反应减弱。冷冻剂也是不可缺少的,它可以使产生的热量以蒸汽的形式运输到传统的涡轮机上。

技术员必须不停地、正确地操纵这些步骤。不能让一切都听任自然,因为这一切发生在大量确定参数的一个最有限的范围内。为了能认识到以下描述的事实的影响,我必须要评估一下这些十分重要的前提。只要抛弃我们视为永远有效的书本知识坚固的、发光的外表,我们就将发现简直令人无法相信的事实:在一个无法想象的遥远的远古时期,在我们的行星上,已经有一连串的核反应堆在准确地运行。

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