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核能发电原理及应用介绍

时间:2023-06-28 理论教育 版权反馈
【摘要】:核裂变及链式反应核裂变是指一个质量较大的原子核,分裂成两个或多个质量较小的原子核的核反应现象。核电厂发电的能量就来自于核裂变。核电厂核电厂是利用核能大规模生产电力的发电场所,由核岛、常规岛和相关辅助设施组成。其作用是建立和维持链式核裂变反应,可控释放核能,产生供发电、供热等使用的热能。其能够使铀资源得到充分利用,还能处理热堆核电厂产生的长寿命放射性核素。

核能发电原理及应用介绍

(1)核裂变链式反应

核裂变是指一个质量较大的原子核,分裂成两个或多个质量较小的原子核的核反应现象。核电厂发电的能量就来自于核裂变。在核电厂中,由中子轰击易裂变核素(如铀-235)原子核引发其裂变,每次裂变可释放出约200MeV能量和2—3个新的中子。这些新的中子再去轰击其他原子核,使它们发生新的裂变,释放出更多的新中子(参加核裂变反应的上一代中子从消失到新一代中子产生用时仅10-14秒),如此下去,核裂变反应持续行进,形成所谓的链式裂变反应,使参与反应的原子核内部巨大能量(核能)源源不断地释放出来。

(2)核电厂

核电厂是利用核能大规模生产电力的发电场所,由核岛、常规岛和相关辅助设施组成。

以往我们也习惯把核电厂称作核电站,但在目前我国2部与核电相关的法律中(《放射性污染防治法》和《核安全法》),均以“核电厂”描述,所以我们建议将来统称为核电厂。

(3)核反应堆

通常当前主要指核裂变反应堆,表示装配了核燃料以实现大规模可控裂变链式反应的装置。其作用是建立和维持链式核裂变反应,可控释放核能,产生供发电、供热等使用的热能。

(4)热堆

由热中子(又称“慢中子”)引起原子核发生链式裂变反应的核反应堆。

(5)快堆

由快中子引起原子核链式裂变反应,并可实现核燃料增殖的核反应堆。其能够使铀资源得到充分利用,还能处理热堆核电厂产生的长寿命放射性核素。

(6)轻水堆(www.xing528.com)

以轻水或者汽水混合物作冷却剂和慢化剂的反应堆,包括沸水堆和压水堆两种。

(7)压水堆

使用加压轻水作为冷却剂和慢化剂,且水在堆内不沸腾的核反应堆,燃料为低浓铀。

(8)沸水堆

沸水堆是轻水堆的一种,主要通过反应堆冷却剂的沸腾汽化导出堆内释热的反应堆。

(9)重水堆

用重水作为慢化剂的核反应堆,其燃料可以使用天然铀。

(10)高温气冷堆

采用包覆颗粒燃料,石墨作为慢化剂和堆芯结构材料,惰性气体作为反应堆冷却剂,且出口温度高的核反应堆。

(11)小型堆

小型堆是指功率较小且系统简化的核反应堆。国际原子能机构电功率小于300MW的反应堆定义为小型堆。

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