核裂变反应堆：可控的核能利用装置

如果我们要利用核裂变威力极大的爆炸能量，由于核裂变反应进行的速度极快，就必须设法让这种反应能在人工的有效控制下进行，不是一下子突然爆炸，而是根据我们的需要，把能量一点一点地释放出来供我们利用。

于是，科学家们开始研制一种人工控制核反应的装置——核反应堆。这么一个核反应堆建成之后，才是“核能时代”到来之时。

1942年，以美国著名物理学家费米为首的科学家们，在美国芝加哥大学里设计建造成功了世界上第一座核反应堆；这座最早诞生的核反应堆有9米宽、10米长、6．5米高、重1400吨，里面装有52吨铀和铀的化合物。核反应堆的全部输出功率只有微不足道的200瓦，仅够点亮一只大电灯泡。

核反应堆是一种能使原子核裂变的链式反应有控制地进行的装置，是我们利用核能的一种最重要的大型设备。

核反应堆的主体通常是一个耐高压的、由高强度合金钢制成的容器，称做压力壳。压力壳内用不锈钢支承，安置着许许多多的核燃料组件，组成了核反应堆的核心部分——堆芯。每个核燃料组件又由许许多多根细长的核燃料棒组成，排列成截面为正方形的柱状件。核燃料棒很细，直径只有几毫米到十几毫米，外面包着锆合金的包壳。核裂变的链式反应就在堆芯里进行，用中子一“点火”，链式反应开始，核燃料便“燃烧”起来。

裂变链式反应进行速度极快，所以调节控制棒的工作不能靠手工来操作，而必须通过自动装置来实现。

核反应堆启动了，裂变反应进行着，核燃料“燃烧”释放出的热能使温度迅速上升。(www.xing528.com)

温度太高是不行的，这样会使堆芯熔化，甚至把整个核反应堆烧毁，为此必须用冷却剂来冷却。

水、重水等液体，氦、二氧化碳等气体，钠等容易熔化的固体，都可以用做冷却剂。

使用冷却剂不光是为了降温，更重要的是为了把核燃料燃烧时产生的热量“载运”出来，以便有效地加以利用。冷却剂因此又叫“载热剂”。

比方说，沿着管路流经堆芯的冷却剂从反应堆流出来之后，温度很高，通过交换器把热量传递给水，水受热变成高温高压的蒸汽，蒸汽就可以推动涡轮发电机发出电来。

这种利用核能发出的电简称核电，这样的电站叫核电站。