核反应堆科技的发展
科技 2019-04-29 10:30:03 字数:4617

生活中我们处处都用到能源,就比如手机吧,这上面就用到了电能,不然里面的设备这么运转呢?我们目前也很注重清洁能源,就比如风能发电,这就比用煤炭发电干净多了,而我们今天也是讲能源,并且能量很大,人们现在都还在用它,这是因为它实在是太重要了。

核反应堆科技的发展

核能

我也不卖关子了,它的名字就叫做核能,它的能量是以核反应堆产生的,而我们今天就是主要讲核反应堆,它又被称为原子能反应堆或反应堆,是能维持可控自持链式核裂变反应,以实现核能利用的装置。

核反应堆通过合理布置核燃料,使得在无需补加中子源的条件下能在其中发生自持链式核裂变过程。

反应堆这一术语应覆盖裂变堆、聚变堆、裂变聚变混合堆,但一般情况下仅指裂变堆。

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核能

核反应堆,是一种启动、控制并维持核裂变或核聚变链式反应的装置。相对于核武爆炸瞬间所发生的失控链式反应,在反应堆之中,核变的速率可以得到精确的控制,其能量能够以较慢的速度向外释放,供人们利用。

核反应堆有许多用途,最重要的用途是产生热能,用以代替其他燃料,产生蒸汽发电或驱动航空母舰等设施运转。当前(截至2011年)全部商业核反应堆都是基于核裂变的,其裂变产物可以生产核武器之中使用的钚。

由于反应堆是一个巨大的中子源,因此是进行基础科学和应用科学研究的一种有效工具。目前其应用领域日益扩大,而且其应用潜力也很大,有待人们的进一步开发。

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核反应堆

前苏联于1954年建成了世界上第一座原子能发电站,掀开了人类和平利用原子能的新的一页。英国和美国分别于1956年和1959年建成原子能发电站。其中,法国建成59座发电用原子能反应堆,原子能发电量占其整个发电量的78%;日本建成54座,原子能发电量占其整个发电量的25%;美国建成104座,原子能发电量占其整个发电量的20%;俄罗斯建成29座,原子能发电量占其整个发电量的15%。我国于1991年建成第一座原子能发电站,我国另有2座反应堆在建设中。我国还为巴基斯坦建成一座原子能发电站。

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核反应堆发电厂内部

当一个原子数较高的核子吸收一个中子时会形成一个激发态的核子,然后裂变为两个或更多个轻核。释放出的动能、伽玛射线和若干个中子,统称为裂变产物。其中有些中子可能被下一个重核吸收,引发下一个裂变反应,释放出更多的中子,依此类推,这个反应就是链式反应。但是动量太高的中子不容易被重核吸收,需要慢化剂来减速中子。而太多中子会使反应过快失去控制,可以用一些对中子吸收截面较大的核素来吸收中子抑制链式反应。通过中子减速剂与吸收剂,来增加和降低反应速率以控制反应堆的输出功率,这就是裂变过程了。

而制作核反应堆的材料也是多样的,核反应堆内用以产生可控核裂变链式反应并保证安全运行的各类材料。除核燃料外,还包括冷却剂、慢化剂、反射层材料、结构材料、控制材料和屏蔽材料等。核反应堆材料一般在高温、腐蚀介质和辐照等特殊条件下工作,因此对它们的物理、化学和力学性能有严格要求。

上面的都是人造核反应堆,下面就来看看天然的吧!

在非洲,有一座20亿年前的天然核反应堆,物理学家确定,天然的裂变反应导致了铀235的损耗。一个重原子核一分为二时,会产生较轻的新元素。找到这些元素,就等于找到了核裂变确凿无疑的证据。事实证明,这些分裂产物的含量如此之高,因此除了核链式反应以外,不可能存在其他任何解释。这场链式反应很像1942年恩里科·费米及其同事所做的那场著名演示(当时他们建成了世界上第一座可控原子核裂变链反应堆),反应全靠自己的力量维持运转,只是时间上提早了20亿年。

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重原子核

看到上面我又不得不赞叹大自然的力量是如此神奇啊!

我们人类为了可持续发展而通过对核燃料的有效利用,实现提供持续生产能源的手段;实现核废物量的最少化,加强管理,减轻长期管理事务,保证公众健康,保护环境,为此我们利用这具有双刃作用的能源还是得小心啊!

最后,希望大家多多推荐,多多点赞哦!

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