一切物质都是由原子组成的,原子由带正电的原子核和绕原子核旋转的带负电的电子构成的;原子核一般由质子和中子组成;同一种元素的原子具有相同的化学性质,他们的原子核中质子数相同,但中子数可能不同。铀是自然界中原子序数最大的元素,地壳中含量约为四百万分之一。天然铀由3种同位素构成,其中铀-235占0.71%。
50多年前,科学家发现铀-235原子核在吸收一个中子后能分裂,放出2~3个中子,同时放出大量能量(核裂变能)。如果能利用新的中子引起新的核裂变,裂变反应就能连续不断地进行下去,这就是链式裂变反应。铀-235原子核裂变放出的能量是同量煤燃烧放出能量的270万倍。
核电站就是利用原子核内蕴藏的能量大规模生产电力的新型发电站。它大体上可以分为三部分:一部分是利用核能产生蒸汽的核岛NI,包括核反应堆和一回路系统;另一部分是利用蒸汽发电的常规岛CI,包括汽轮发电机系统,这一部分与普通火电厂大同小异;第三部分是为核岛,常规岛服务的配套系统BOP。
核电站使用的燃料称为核燃料,核燃料含有易裂变物质铀-235,一座100万kW的核电站每年只需要补充25t左右的核燃料,而同样规模的烧煤电厂每年需要烧煤300万t。(www.xing528.com)
目前国际上技术最成熟的核岛设计多采用压水式反应堆。当前我国已建成正在运行的11座发电堆中,9座是加压轻水堆,2座是加压重水堆。它们全建在沿海地区。
压水堆核电站使用核燃料在反应堆内发生裂变,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。这就是最普通的压水反应堆核电站的工作原理。
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