核电站工作原理揭秘

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1、核电站工作原理揭秘　　沸水反应堆工作示意图　　核反应堆　　控制棒　　反应堆容器　　汽轮机　　发电机　　冷凝器　　压水反应堆工作示意图。压水反应堆最大特点是由两个循环回路组成，只有热交换，没有水交换　　核反应堆　　增压装置　　控制棒　　反应堆　　容器　　蒸汽发生器　　汽轮机　　发电机　　冷凝器　　福岛3号机组爆炸后景象羊城晚报记者朱绍杰核电站提供了世界上大约17%的电能，一些国家或地区对核电的依赖，要比其他发电方式更高。1954年在库尔恰托夫的主持下，苏联建成了世界上第一座核电站———奥布灵斯克核电站。

2、根据国际原子能机构提供的数据，全世界有超过400座的核电站，其中，美国超过100座。然而，日本地震所引发的核电站事件，把全世界推向了核能恐慌之中。在瑞士，3座已经经过批准的核电站建设项目被立即“下马”；德国总理宣称计划放弃核能；就连中国，也表示将暂时不再审批新的核电站。2011年，核电站已走过57个年头，它一直没有走出我们的视线，却一直蒙着神秘的面纱……在法国，大约75%的电是由核电站生产的。在美国，核电站提供了大约15%的电能，虽然各州利用核电的情况并不统一。核能发电有一个重要的优点———非常清洁。

3、从环保角度来看，核电站相比火电站，简直就是做到了极致；核燃料能量密度比化石燃料高上几百万倍，一座1000百万瓦的核能电厂一年只需30公吨的铀燃料，一航次的飞机就可以完成运送。而火电站不仅向大气释放的放射性物质要比核电站多，而且，它还向大气释放出大量的碳、硫和其他元素。1“铀”发裂变如果除去核反应堆，核电站和火电站除了生成蒸汽的热源不同外，差异很少。而建造一个核反应堆需要一种特别的铀。铀是地球上一种相当普通的元素，在地球形成时就存在于这个行星中了。而最有价值的，是铀-235。虽然，铀-235占据了所有铀

4、存量中的0.7%，但它有一个奇特的特性，那就是：它是少数能够诱发裂变的物质之一。它既可以用于核能发电，也可以用于制造核弹。除了铀-235之外，核电站的另一种燃料就是：钚-239。钚-239可以使用中子轰击铀-238而得到———这是核反应堆中时时刻刻发生着的事。铀-235原子捕捉一个正在穿过的中子的概率非常高。在正常工作的核反应堆中（称为临界状态），每次裂变释放出的中子都会导致另一次裂变的发生。而，铀-235原子捕捉中子并发生分解的过程非常迅速，单位以皮秒计算（1皮秒=一万亿分之一秒）。当单个原子分解时

5、，会有巨大的能量通过热和伽马辐射的形式释放出来。所有核电站反应堆的基本原理都是利用核裂变反应，对水进行加热并将其转化为蒸汽。再用蒸汽推动蒸汽轮机，而蒸汽轮机则带动发电机来发电。2密闭结构里的反应通常，铀被制作成直径相当于一枚硬币大小、长度为2.5厘米左右的燃料元件。燃料元件被安装到长燃料棒中，燃料棒又被组装成燃料组件。燃料组件通常被浸泡在压力容器中，容器中的水起冷却作用。为使反应堆工作，浸泡在水中的燃料组件必须处于稍微超临界的状态。这意味着，如果没有其他设备，铀最终将会过热并熔化。为防止这种情况出现，

6、由吸收中子的材料制成的控制棒通过升降装置插入到燃料组件中，操作员通过升降控制棒来控制核反应的程度。当操作员希望铀堆芯产生更多的热量时，可将控制棒从铀燃料组件中升起。要使热量减少，则降低控制棒以插入到铀燃料组件中。在发生事故或者更换燃料时，控制棒还能被完全插入铀燃料组件中以关闭核反应堆。铀燃料组件是一个能够产生极高能量的热源，它加热水并将其转化为蒸汽。蒸汽推动蒸汽轮机，而汽轮机则带动发电机来发电。在某些反应堆中，反应堆产生的蒸汽通过二级中介热交换装置，将另一个回路的水加热为蒸汽来转动汽轮机。这种设计的好

7、处是：放射性的水或者水蒸气不会接触到汽轮机。同样，在某些反应堆中，与反应堆堆芯接触的冷却流体是气体（如二氧化碳）或者液态金属（如钠或钾），这种类型的反应堆允许堆芯在更高的温度下工作。反应堆的压力容器通常被放置在一个用作辐射防护的混凝土衬里内。这个衬里被安装在一个更大的钢制密闭容器中，这个容器中有反应堆堆芯以及供工作人员维护反应堆的硬件设施（吊车等），容器的作用是防止放射性气体或液体泄漏。最后，这个密闭容器被外部的混凝土建筑保护，它的强度能够承受喷气式飞机的撞击。这些二级密闭结构对防范如在三里岛事故中那

8、样的辐射或放射性蒸汽的泄漏是必要的。前苏联的核电站中由于没有二级密闭结构，最终导致了切尔诺贝利核电站事故。3福岛核泄真解“它已经超过了它的设计寿命。”这是毕业于东京大学的蔡士进博士去年参观福岛核电站的感受。福岛核电站所使用的是“沸水反应堆”，由美国通用电气公司在上世纪70年代设计。汽轮机系统的给水进入反应堆压力容器后，在反应堆内受热汽化。所产生的蒸汽通往汽轮发电机，直接推动汽轮发电机，做功发电。蒸汽冷凝后经净化、加热后，再由水泵送入反应堆压力容器，形成一