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行業新聞

解密核反應堆

2017/2/3 11:09:55

第二次世界大戰后期，美國羅斯福總統為了趕在德國之前造出原子彈，秘密進行了一項龐大的“曼哈頓工程”，在芝加哥大學足球場西看臺下的一個網球室里建造了一個核反應堆。核物理學家費米和他的同事們將石墨塊堆砌起來，用10噸的金屬鈾和40噸的氧化鈾做成的棒插在385噸的石墨磚塊中，同時里面還插了10根控制棒，外面用1.5米厚的混凝土包圍。就是在這個簡陋的反應堆上，實現了人類歷史上第一次受控自持鏈式反應。

盡管這次反應僅僅持續了28分鐘，它的功率很小，最高只達到200瓦，只能點亮一支燈泡，但是它開啟了人類利用核能的開端。

 

神秘的核反應堆

核反應堆是一種特殊的“鍋爐”，有人稱呼它為原子反應爐或核島。現代的核反應堆，從外面看上去像是一個立式的圓柱或者圓形建筑。核電廠與火電廠一樣，也是用蒸汽膨脹做功，推動蒸汽輪機旋轉，再帶動發電機發電。

核反應堆的工作是靠控制棒來實現的，控制棒有很強的吸收中子的能力。提起控制棒，中子數就增加，核反應堆功率就上升，插入控制棒，中子數就下降，核反應堆功率就下降，甚至可以讓核反應堆的裂變反應停下來。

鈾-235裂變反應

事實上。鈾-235裂變反應放出的中子速度太快。動能為1兆電子伏的中子，速度可以達到20000千米/秒，這樣快的中子，很難打中小小的鈾-235核實現裂變反應。于是，工程師找到了很多優良的慢化劑，如輕水、重水、石墨等。核電站根據慢化劑種類的不同，被稱為輕水堆、壓水堆、沸水堆和重水堆等。

核反應堆中的鈾裂變放出的能量用冷卻劑導出，它們多為重水、二氧化碳、氦氣、液態金屬鈉、液態鈉-鉀等。這些物質導熱量本領比較大，吸收中子比較少。

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