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核反应堆是什么东西,核反应堆是什么

admin admin 发表于2024-03-26 00:36:39 浏览11 评论0

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核反应堆是干什么的


核反应堆,又称原子反应堆或反应堆,是利用装载的核燃料,维持和控制大规模链式裂变反应,并持续不断地将裂变能量带出做功,实现核能——热能转换的装置。核反应堆的结构形式是多种多样的,根据燃料形式、冷却剂种类、中子能量分布形式、特殊的设计需要等因素可建造成各类型的反应堆。根据燃料类型的不同,核反应堆可分为天然气铀堆、浓缩铀堆和钍堆;根据用途的不同,可分为研究堆、生产堆和动力堆等几种类型;根据冷却剂(载热剂)材料的不同,可分为水冷堆、气冷堆、有机液冷堆和液态金属冷堆;根据慢化剂(减速剂)的不同,可分为石墨堆、重水堆、压水堆、沸水堆、有机堆、熔盐堆和铍堆等等。虽然核反应堆概念上可以有900多种设计,但目前能实际使用的非常有限。在未来相当长一段时期内核能将成为人类能源产业的重要支柱,人们完全可以把核反应堆应用于和平事业。现在国际社会关注的朝核问题和伊朗核问题,实际上是冷战对抗的延续,实质是政治问题,只有和平协商才是解决这一问题的唯一出路。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。冷却剂又称载热剂。其作用是将反应堆内因核裂变产生的热量导出堆外,在均匀堆中还兼作流体燃料的载体。冷却剂的特点是,具有良好的传热性和流动性,高沸点、低熔点、泵送功率低,对热和辐射有良好的稳定性,在反应堆系统下不产生腐蚀,感生放射性低,中子俘获截面小。常用的冷却剂分气体和液体两类。气体冷却剂有二氧化碳和氦气。其优点是选择工作压强和温度时,可以完全独立地进行,因而能实现高温低压运行;缺点是泵送功率大。液体冷却剂有轻水、重水和液态金属。后者具有热导率高、蒸气压低的特点。快增殖堆常用液态钠作冷却剂。液态钠熔点较低(98℃),热导率高,但有一定腐蚀性,能使回路管道因质量迁移而堵塞。此外,钠吸收中子后会产生强放射性24Na,而且钠很活泼,遇水即爆炸,故在设计热交换器时要特别注意。慢化剂用于热中子反应堆内,使裂变产生的快中子减速为热中子,从而提高裂变反应的几率。对慢化剂的要求是对中子有较高的散射截面和低的吸收截面。常用的慢化剂是轻水、重水和石墨。轻水是含氢物质,慢化能力大,价格低廉,但吸收截面较大,对金属有腐蚀作用,易发生辐射分解。重水的吸收截面小,并可发生(γ,n)反应而为链式反应提供中子;缺点是价格昂贵,还要细心防止泄漏损失、污染和与氢化物发生同位素交换。石墨的吸收截面低于重水,但价格便宜,又是耐高温材料,可用于非氧化气氛的高温堆中。此外,还可用碳氢化合物、铍等作慢化剂材料。铍的慢化能力比石墨好,用它作慢化剂可缩小堆芯尺寸,但铍有剧毒、价格昂贵、易产生辐照肿胀,故使用受到限制。反射层材料在反应堆活性区周围用来散射从活性区泄漏出的中子,使其改变方向重新回到活性区。对反射层材料的要求与慢化剂相同,要求其散射截面要大,吸收截面要小。因此,好的慢化剂材料也是好的反射层材料。在快中子堆中,大部分裂变由高能中子引起,反射层材料由高质量数的致密物质组成,以使被反向散射进堆芯的中子受到最小的慢化。常用的反射层材料有轻水、重水、石墨、铍、氧化铍、氧化锆等。结构材料包括燃料包壳、堆芯构件、反应堆容器、热交换器和主回路管道等所用的材料。其中对包壳材料的性能要求最严。热中子堆的包壳材料一般使用铝合金、镁合金和锆合金。快中子堆包壳材料范围比较宽。铝、镁合金是较早使用的结构材料,由于其熔点低,只能用于低温。锆合金在高温下强度好,在高温纯水中的耐腐蚀性接近不锈钢,而其中子吸收截面却只有不锈钢的1/15,是目前水冷动力堆中广泛使用的结构材料。奥氏体不锈钢在高温下的强度和抗腐蚀性能都很好,且价格比较便宜,也用作燃料元件包壳和其他结构材料。低合金钢和碳钢普遍用于制作核反应堆压力容器。此外,可用作结构材料的还有镍、钛、铌、钒等合金。控制材料用于制作核反应堆控制棒的材料。控制棒在反应堆中起补偿和调节中子反应性以及紧急停堆的作用。控制材料具有吸收截面大、散射截面小等特点。常用的控制材料有硼、镉、铪和某些稀土元素及其合金。硼不仅中子吸收截面高,而且吸收中子的能量范围较宽,一般以碳化硼或硼钢作为控制材料。镉的热中子吸收截面比硼高,但对超热中子的吸收截面小,一般制成银铟镉合金用于水冷堆。铪不仅对热中子和超热中子都有高的吸收截面,而且是长寿命的中子吸收体,特别适用于水冷堆。但铪稀缺、昂贵,因而使用受到限制。屏蔽材料用于衰减反应堆芯中产生的各种射线的材料。反应堆产生的辐射中,危害最大的是穿透力大的中子和γ射线。屏蔽材料必须能够衰减γ射线,并使快中子减速而被吸收。常用的屏蔽材料由含有重元素(如铅)、轻元素(如水中的氢)以及中子吸收剂(如硼)的材料组成。加有重晶石或铁矿石的混凝土也是常用的屏蔽材料。--------------------------------------------------------------------------------核反应堆材料nuclearreactormaterials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、控制材料及屏蔽材料等(见图)。这些材料一般在高温、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的要求。核燃料核反应堆内可以实现自持核裂变链式反应的、包含易裂变核素(235U、239Pu、233U)的材料,它们在热中子作用下能进行裂变。其中235U是天然的易裂变核素;239Pu和233U分别由238U和232Th俘获中子而制得。238U和232Th称为可转换核素。铀(包括233U、235U、238U)是目前普遍使用的核燃料。钚(239Pu)在快中子堆中与238U组合可以有效地实现核燃料增殖,因而成为着重研究的核燃料之一。慢化剂和反射层材料慢化剂用于热中子反应堆内,使裂变产生的快中子减速为热中子,从而提高裂变反应的几率。慢化剂要求对中子有高的散射截面和低的吸收截面,多为含有氢(氘)、碳和铍等轻元素的材料。除水和重水外,石墨是最常用的慢化剂。石墨化程度高而各向同性的石墨,具有较好的辐照稳定性。此外,石墨也是重要的高温结构材料。铍的慢化能力比石墨好,用它作慢化剂可以缩小堆芯的尺寸。但铍有剧毒,价格昂贵,使用受到限制。这些慢化剂也都可用作反射层材料。反射层可以减少中子漏失,使尽可能多的中子参与裂变反应。冷却剂又称载热剂。其作用在于将反应堆内因核裂变产生的热量导出堆外,在均匀堆中还兼作流体燃料的载体。冷却剂必须具有良好的传热性和流动性。由于它流经堆芯,因此还要求具有较低的中子吸收截面、较好的辐照稳定性和化学稳定性以及对其他材料较低的腐蚀性。常用的冷却剂除CO2、He等气体以及水和重水外,还有液态金属。这种金属具有热导率高和蒸气压低的特点。钠是快中子堆中使用的冷却剂。钠的熔点较低(98℃),热导率很高,但有一定的腐蚀性,能使回路管道因质量迁移而堵塞。钠吸收中子后会产生强放射性的24Na。此外,钠很活泼,遇水即爆炸,在设计热交换器时应特别注意。某些有机材料和熔盐亦可用作冷却剂。但有机物在辐照下很容易分解,现已很少使用。熔盐(如氟盐)因为辐照稳定性和化学稳定性都很好,可作为流体燃料的载体,正在进行研究。结构材料包括燃料包壳、堆芯构件、反应堆容器、热交换器和主回路管道等所用的材料。其中,对包壳材料的性能要求最严。热中子堆的包壳材料一般使用铝合金、镁合金和锆合金等;而快中子堆包壳材料的取材范围要宽得多。铝合金和镁合金是较早使用的结构材料,但它们的熔点较低,只能用于低温。锆合金在高温下强度比铝合金、镁合金好,在高温纯水中的耐腐蚀性接近不锈钢,而其中子吸收截面却只有不锈钢的1/15,因此成为目前水冷动力堆中广泛使用的结构材料。一般多采用抗水腐蚀性能较好的Zr-2和Zr-4合金,它们可以适应高温和深度燃耗的条件。奥氏体不锈钢在高温下的强度和抗腐蚀性能都很好,且价格比较便宜,也用作燃料元件包壳和其他结构材料。低合金钢和碳钢普遍用于制作核反应堆压力容器等。为了防止冷却剂的腐蚀,可在容器内壁衬以不锈钢覆面。此外,可作结构材料的还有镍、钛、铌、钒等合金。控制材料和屏蔽材料常用的控制材料有硼、镉、铪和某些稀土元素(如钆)。硼不仅中子吸收截面高,而且吸收中子的能量范围较宽。一般以碳化硼或硼钢作为控制材料。镉的热中子吸收截面比硼高,但是对超热中子的吸收截面小,一般制成银铟镉合金用于水冷堆。铪不仅对热中子和超热中子都有高的吸收截面,而且是长寿命的中子吸收体,特别适于水冷堆。但铪非常稀缺、昂贵,因而使用受到限制。屏蔽材料必须能够衰减γ射线,使快中子减速而被吸收。它可由某些含有重元素(如铅)、轻元素(如水中的氢)以及中子吸收剂(如硼)的材料组成。加有重晶石或铁矿石的混凝土也是常用的屏蔽材料。各种类型的核反应堆所用的材料见表。参考书目(日)三岛良绩编著,张凤林、郭丰守译:《核燃料工艺学》,原子能出版社,北京,1981。(三岛良绩编著:《核燃料工学》,同文书院,东京,1972。)[编辑]补充核反应堆材料nuclearreactormaterial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。冷却剂又称载热剂。其作用是将反应堆内因核裂变产生的热量导出堆外,在均匀堆中还兼作流体燃料的载体。冷却剂的特点是,具有良好的传热性和流动性,高沸点、低熔点、泵送功率低,对热和辐射有良好的稳定性,在反应堆系统下不产生腐蚀,感生放射性低,中子俘获截面小。常用的冷却剂分气体和液体两类。气体冷却剂有二氧化碳和氦气。其优点是选择工作压强和温度时,可以完全独立地进行,因而能实现高温低压运行;缺点是泵送功率大。液体冷却剂有轻水、重水和液态金属。后者具有热导率高、蒸气压低的特点。快增殖堆常用液态钠作冷却剂。液态钠熔点较低(98℃),热导率高,但有一定腐蚀性,能使回路管道因质量迁移而堵塞。此外,钠吸收中子后会产生强放射性24Na,而且钠很活泼,遇水即爆炸,故在设计热交换器时要特别注意。慢化剂用于热中子反应堆内,使裂变产生的快中子减速为热中子,从而提高裂变反应的几率。对慢化剂的要求是对中子有较高的散射截面和低的吸收截面。常用的慢化剂是轻水、重水和石墨。轻水是含氢物质,慢化能力大,价格低廉,但吸收截面较大,对金属有腐蚀作用,易发生辐射分解。重水的吸收截面小,并可发生(γ,n)反应而为链式反应提供中子;缺点是价格昂贵,还要细心防止泄漏损失、污染和与氢化物发生同位素交换。石墨的吸收截面低于重水,但价格便宜,又是耐高温材料,可用于非氧化气氛的高温堆中。此外,还可用碳氢化合物、铍等作慢化剂材料。铍的慢化能力比石墨好,用它作慢化剂可缩小堆芯尺寸,但铍有剧毒、价格昂贵、易产生辐照肿胀,故使用受到限制。反射层材料在反应堆活性区周围用来散射从活性区泄漏出的中子,使其改变方向重新回到活性区。对反射层材料的要求与慢化剂相同,要求其散射截面要大,吸收截面要小。因此,好的慢化剂材料也是好的反射层材料。在快中子堆中,大部分裂变由高能中子引起,反射层材料由高质量数的致密物质组成,以使被反向散射进堆芯的中子受到最小的慢化。常用的反射层材料有轻水、重水、石墨、铍、氧化铍、氧化锆等。结构材料包括燃料包壳、堆芯构件、反应堆容器、热交换器和主回路管道等所用的材料。其中对包壳材料的性能要求最严。热中子堆的包壳材料一般使用铝合金、镁合金和锆合金。快中子堆包壳材料范围比较宽。铝、镁合金是较早使用的结构材料,由于其熔点低,只能用于低温。锆合金在高温下强度好,在高温纯水中的耐腐蚀性接近不锈钢,而其中子吸收截面却只有不锈钢的1/15,是目前水冷动力堆中广泛使用的结构材料。奥氏体不锈钢在高温下的强度和抗腐蚀性能都很好,且价格比较便宜,也用作燃料元件包壳和其他结构材料。低合金钢和碳钢普遍用于制作核反应堆压力容器。此外,可用作结构材料的还有镍、钛、铌、钒等合金。控制材料用于制作核反应堆控制棒的材料。控制棒在反应堆中起补偿和调节中子反应性以及紧急停堆的作用。控制材料具有吸收截面大、散射截面小等特点。常用的控制材料有硼、镉、铪和某些稀土元素及其合金。硼不仅中子吸收截面高,而且吸收中子的能量范围较宽,一般以碳化硼或硼钢作为控制材料。镉的热中子吸收截面比硼高,但对超热中子的吸收截面小,一般制成银铟镉合金用于水冷堆。铪不仅对热中子和超热中子都有高的吸收截面,而且是长寿命的中子吸收体,特别适用于水冷堆。但铪稀缺、昂贵,因而使用受到限制。屏蔽材料用于衰减反应堆芯中产生的各种射线的材料。反应堆产生的辐射中,危害最大的是穿透力大的中子和γ射线。屏蔽材料必须能够衰减γ射线,并使快中子减速而被吸收。常用的屏蔽材料由含有重元素(如铅)、轻元素(如水中的氢)以及中子吸收剂(如硼)的材料组成。加有重晶石或铁矿石的混凝土也是常用的屏蔽材料。取自"/wiki/%E6%A0%B8%E5%8F%8D%E5%BA%94%E5%A0%86%E6%9D%90%E6%96%99"

核反应堆是什么东西

核反应堆,又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。严格来说,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。

曼哈顿计划期间,人类第一台核反应堆由着名美籍意大利物理学家恩利克·费米领导的小组于1942年12月在美国芝加哥大学建成,命名为芝加哥一号堆(Chicago-Pile-1)。该反应堆是采用铀裂变链式反应,开启了人类原子能时代,芝加哥大学也因此成为人类“原子能诞生地”。

2018年11月5日,沙特阿拉伯首座用于科学研究的核反应堆项目动工开建。

什么叫核反应堆?

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核反应堆
能维持可控自持链式核裂变反应的装置
核反应堆(nuclear reactor)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。
中文名
核反应堆
外文名
Nuclear Reactor
别名
原子能反应堆或反应堆
原理
可控自持链式核裂变反应
主要构成物质
原子
领域
核能
所属学科
核化学
历史沿革
早在1929年,科克罗夫特就利用质子成功地实现了原子核的变换。但是,用质子引起核反应需要消耗非常多的能量,使质子与目标的原子核碰撞命中的机会也非常之少。
1938年,德国人奥托·哈恩和休特洛斯二人成功地使中子和铀原子发生了碰撞。这项实验有着非常重大的意义,它不仅使铀原子简单地发生了分裂,而且裂变后总的质量减少,同时放出能量。尤其重要的是铀原子裂变时,除裂变碎片之外还射出2至3个中子,这个中子又可以引起下一个铀原子的裂变,从而发生连锁反应。
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人类第一座核反应堆的设计者:费米
1939年1月,用中子引起铀原子核裂变的消息传到费米的耳朵里,当时他已逃亡到美国哥伦比亚大学,费米不愧是个天才科学家,他一听到这个消息,马上就直观地设想了原子反应堆的可能性,开始为它的实现而努力。费米组织了一支研究队伍,对建立原子反应堆问题进行彻底的研究。费米与助手们一起,经常通宵不眠地进行理论计算,思考反应堆的形状设计,
有时还要亲自去解决石墨材料的采购问题。
1942年12月2日曼哈顿计划期间,费米的研究组人员全体集合在美国芝加哥大学Stagger Field 的一个巨大石墨型反应堆前面。这时由费米发出信号,紧接着从那座埋没在石墨之间的7吨铀燃料构成的巨大反应堆里,控制棒缓慢地被拔了出来,随着计数器发出了咔嚓咔嚓的响声,到控制棒上升到一定程度,计数器的声音响成了一片,这说明连锁反应开始了。这是人类第一次释放并控制了原子能的时刻,这个反应堆被命名为“芝加哥一号堆"(Chicago Pile-1)。
1954年前苏联建成世界上第一座原子能发电站利用浓缩铀作燃料,采用石墨水冷堆,电输出功率为5000千瓦。1956年,英国也建成了原子能电站。原子能电站的发展并非一帆风顺,不少人对核电站的放射性污染问题感到忧虑和恐惧,因此出现了反核电运动。其实,在严格的科学管理之下,原子能是安全的能源。原子能发电站周围的放射性水平,同天然本底的放射性水平实际并没有多大差别。
1979年3月,美国三里岛原子能发电站由于操作错误和设备失灵,造成了原子能开发史上空前未有的严重事故。然而,由于反应堆的停堆系统、应急冷却系统和安全壳等安全措施发挥了作用,结果放射性外逸量微乎其微,人和环境没有受到什么影响,充分说明现代科技的发展已能保证原子能的安全利用

什么是核反应堆

核)反应堆
(nuclear)
reactor
能维持可控自持链式核裂变反应的装置。
指任何含有其核燃料按此种方式布置的结构,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。
注释:更广泛的意义上讲,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。
核反应堆,又称为原子反应堆或反应堆,是装配了核燃料以实现大规模可控制裂变链式反应的装置。
http://baike.baidu.com/view/22217.htm?fr=ala0_1_1
核反应堆,又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。
  根据用途,核反应堆可以分为以下几种类型
  ①将中子束用于实验或利用中子束的核反应,包括研究堆、材料实验等。
  ②生产放射性同位素的核反应堆。
  ③生产核裂变物质的核反应堆,称为生产堆。
  ④提供取暖、海水淡化、化工等用的热量的核反应堆,比如多目的堆。
  ⑤为发电而发生热量的核反应,称为发电堆。
  ⑥用于推进船舶、飞机、火箭等到的核反应堆,称为动力堆。

核反应堆是什么意思

核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。 即原子反应堆。使铀、钚等放射性元素的原子核裂变以取得原子能的装置。原理是用中子击破铀、钚等元素的原子核,发生链式反应而释放出大量的能。
天然核反应堆
当可溶解铀的浓度达到10%后,核反应便能够启动,这个临界状态开始于18.4±0.7亿年。为了不让能够保持反应的中子逃逸,矿层至少需要0.5米厚。同时,铀235自发裂变时产生快中子,而铀235要进行链式反应,需要吸收热中子。要将快中子的速度降低下来,就需要中子减速剂。
液态水正好充当了这个角色。当自持性链式反应开始时,反应堆温度升高,水被汽化,热中子的数量下降使核反应速度下降。于是反应堆温度降低,水蒸气又凝结为液态水,热中子的数量上升,再次引发自持性链式反应。
以上内容参考:百度百科——天然核反应堆
核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。 即原子反应堆。使铀、钚等放射性元素的原子核裂变以取得原子能的装置。原理是用中子击破铀、钚等元素的原子核,发生链式反应而释放出大量的能。
天然核反应堆
当可溶解铀的浓度达到10%后,核反应便能够启动,这个临界状态开始于18.4±0.7亿年。为了不让能够保持反应的中子逃逸,矿层至少需要0.5米厚。同时,铀235自发裂变时产生快中子,而铀235要进行链式反应,需要吸收热中子。要将快中子的速度降低下来,就需要中子减速剂。
液态水正好充当了这个角色。当自持性链式反应开始时,反应堆温度升高,水被汽化,热中子的数量下降使核反应速度下降。于是反应堆温度降低,水蒸气又凝结为液态水,热中子的数量上升,再次引发自持性链式反应。
以上内容参考:百度百科——天然核反应堆

核能反应堆是什么

核反应堆,又称为原子反应堆或反应堆,是装配了核燃料以实现大规模可控制裂变链式反应的装置。

核反应堆
(核)反应堆
(nuclear)
reactor
能维持可控自持链式核裂变反应的装置。
  指任何含有其核燃料按此种方式布置的结构,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。
  注释:更广泛的意义上讲,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。
  核反应堆,又称为原子反应堆或反应堆,是装配了核燃料以实现大规模可控制裂变链式反应的装置。

核反应堆是什么

核反应堆是一种用于产生和维持核链式反应的设备。它通常被用于核能发电、核动力舰船、核研究等领域。
核反应堆中使用的燃料通常是铀或钚等放射性物质,这些物质的原子核在受到中子激发后会发生裂变或聚变,释放出巨大的能量。核反应堆中的反应被称为核链式反应,其中一个核反应会引发其他核反应,形成连锁反应。
核反应堆的基本组成包括燃料棒、控制棒、冷却剂和反应堆压力容器等。燃料棒中装有核燃料,控制棒用于调节反应的速率,冷却剂用于带走产生的热量,反应堆压力容器用于容纳和隔离核反应。
核反应堆的工作原理是通过控制棒的升降来调节反应的速率。控制棒能够吸收中子,当控制棒插入燃料堆中时,吸收中子的数量增加,反应速率减慢;当控制棒抬起时,吸收中子的数量减少,反应速率加快。
核反应堆的作用
1、发电:核反应堆可以利用核裂变或核聚变反应来产生大量的热能,然后将其转化为电能,用于发电。核反应堆是核能发电的主要设施,能够提供大规模的电力供应。
2、放射性同位素生产:核反应堆可以利用中子轰击稳定核素,使其发生核变化,产生放射性同位素。这些放射性同位素在医学、工业和科学研究中有广泛的应用,例如用于医学放射治疗、放射性示踪、辐照食品杀菌等。
3、核燃料生产:核反应堆可以通过中子轰击来促使铀等核燃料元素发生核变化,产生可用于核反应堆中的核燃料。核反应堆是核燃料的重要生产设施,为核能发电提供燃料。
4、核科学研究:核反应堆可以提供高能量的中子和其他粒子束,用于核物理、高能物理、材料科学等领域的研究。通过核反应堆,科学家可以模拟和研究原子核反应、核结构、放射性衰变等核物理过程。
5、核燃料循环:核反应堆可以配合核燃料循环技术,如核燃料再处理、中子增殖等,实现核燃料资源的充分利用和核废料的处理。这有助于减少核燃料的消耗和减轻核废料的储存负担。
以上内容参考:百度百科——核反应堆

核反应堆是什么东东?

核反应堆又称为原子能反应堆或反应堆,是装配了核燃料以实现可控制裂变链式反应的装置。
根据用途,核反应堆可以分为以下几种类型:
①将中子束用于实验或利用中子束的核反应堆,包括研究堆、材料实验等。②生产放射性同位素的核反应堆。③生产核裂变物质的核反应堆,称为生产堆。④提供取暖、海水淡化、化工等方面所需热量的核反应堆,比如多目的堆。⑤为发电而发生热量的核反应,称为发电堆。⑥用于船舶、飞机、火箭等作为动力的核反应堆,称为动力堆。另外,核反应堆根据燃料类型分为天然铀堆、浓缩铀堆、钍堆,根据中子能量分为快中子堆和热中子堆等。
核反应堆又称为原子能反应堆或反应堆,#是一种启动、控制并维持核裂变或核聚变反应的一种装置。在反应堆中,核变的速率可以得到精确的控制,使其能量能够以较慢的速度向外释放,供人们利用。
核反应堆,又称原子反应堆或反应堆,是利用装载的核燃料,维持和控制大规模链式裂变反应,并持续不断地将裂变能量带出做功,实现核能——热能转换的装置。
核反应堆的结构形式是多种多样的,根据燃料形式、冷却剂种类、中子能量分布形式、特殊的设计需要等因素可建造成各类型的反应堆。根据燃料类型的不同,核反应堆可分为天然气铀堆、浓缩铀堆和钍堆;根据用途的不同,可分为研究堆、生产堆和动力堆等几种类型;根据冷却剂(载热剂)材料的不同,可分为水冷堆、气冷堆、有机液冷堆和液态金属冷堆;根据慢化剂(减速剂)的不同,可分为石墨堆、重水堆、压水堆、沸水堆、有机堆、熔盐堆和铍堆等等。虽然核反应堆概念上可以有900多种设计,但目前能实际使用的非常有限。

核反应堆到底能干嘛呢?有什么用?

核反应堆又称为原子能反应堆或反应堆,是装配了核燃料以实现可控制裂变链式反应的装置。
根据用途,核反应堆可以分为以下几种类型: ①将中子束用于实验或利用中子束的核反应堆,包括研究堆、材料实验等。②生产放射性同位素的核反应堆。③生产核裂变物质的核反应堆,称为生产堆。④提供取暖、海水淡化、化工等方面所需热量的核反应堆,比如多目的堆。⑤为发电而发生热量的核反应,称为发电堆。⑥用于船舶、飞机、火箭等作为动力的核反应堆,称为动力堆。另外,核反应堆根据燃料类型分为天然铀堆、浓缩铀堆、钍堆,根据中子能量分为快中子堆和热中子堆等。
核反应堆 nuclear reactor   核电站中进行可控自持链式裂变反应以产生热能的装置。裂变反应堆利用可裂变的重元素(如铀-235、铀-233和钚-239),在中子的作用下,形成可控自持链式裂变反应,释放能量。典型的反应方程式如下:
  世界上第一座裂变反应堆于1942年12月 2日在芝加哥大学达到临界。那是一座以天然铀为燃料、石墨为慢化剂的实验性反应堆。第一座原型生产堆于1943年11月建成并投入运行。1954年6月27日,苏联建成世界上第一座核电站,采用天然铀石墨慢化压力管式水冷反应堆,电功率为5000千瓦。1961年7月,美国建成世界上第一座商用压水堆核电站,电功率为28.5万千瓦(初期设计值)。到80年代,裂变反应堆已成为世界上最重要的替代能源。
  核反应堆按用途可分为:舰船推进、发电、供热的动力堆,生产裂变材料钚或氚的生产堆,做材料和燃料辐照试验用的试验堆等;按结构可分为:均匀堆、半均匀堆、非均匀堆、固体燃料堆、液体燃料堆、游泳池式堆、壳式加压型反应堆、压力管式加压型反应堆等;按中心能谱可分为:热中子堆、快中子堆、中能中子堆和谱移堆;按冷却剂可以分为:轻水堆、重水堆、压水(重水)堆、沸水(重水)堆、气冷堆、液态金属冷却堆等;按慢化剂可分为:轻水堆、重水堆、石墨堆等;按燃料增殖性可分为:增殖堆和非增殖堆。核电站应用最普遍的是压水堆。
  裂变反应堆系统的一般组成是:核燃料元件、控制棒及其驱动机构、慢化剂、冷却剂以及堆内结构部件构成的堆心。堆心连同包容它的反应堆容器称为反应堆(见图)。通常所说的反应堆实际多指反应堆系统或反应堆装置。反应堆系统还包括主冷却回路管道、主冷却泵(或鼓风机)、蒸发器(或热交换器)以及进一步冷却或利用热能的二次回路。
  核燃料  在反应堆中受中子作用产生核裂变反应并释放中子和热量的一种材料。作为燃料“烧掉”的是 3种可裂变核素铀-233、铀-235和钚-239中的一种或其混合物。直到80年代,广泛使用的核燃料是铀。天然铀中含铀-235只有0.71%,需通过扩散、离心、激光等方法将天然铀中的铀-235和铀-238分离,提供铀-235含量比天然铀比例更高的浓缩的铀燃料。另两种可裂变核素是在反应堆中人工生产的。核燃料的应用形式有作为固体燃料的纯金属、合金、化合物(特别是钠的氧化物和碳化物)以及作为液体燃料的水溶液、液态金属溶液和悬浮物。对固体燃料来说,为了包容裂变产物和防止核燃料的氧化和腐蚀,采用金属或石墨包壳将燃料包覆起来。这种燃料称为芯体。一组用合金包覆的燃料元件(形式可为棒状、片状和环状)可装配成组件,元件之间的定位部件称为定位架。目前运行的压水堆、沸水堆、重水堆都采用这种燃料组件。用石墨包覆的核燃料颗粒与石墨混合,压制成球形或棱柱形燃料元件,可用于高温气冷堆。锆与金属铀的合金经氢化,形成铀氢锆元件,用不锈钢管包覆,可作为一种特殊试验堆(TRCA,实际是半均匀堆)的燃料元件。
  慢化剂  核燃料裂变反应释放的中子为快中子,而在热中子或中能中子反应堆中要应用慢化中子维持链式反应,慢化剂就是用来将快中子能量减少,使之慢化成为中子或中能中子的物质。选择慢化剂要考虑许多不同的要求。首先是核特性:即良好的慢化性能和尽可能低的中子俘获截面;其次是价格、机械特性和辐照敏感性。有时慢化剂兼作冷却剂,既使不是,在设计中两者也是紧密相关的。应用最多的固体慢化剂是石墨,其优点是具有良好的慢化性能和机械加工性能,小的中子俘获截面和价廉。石墨是迄今发现的可以采用天然铀为燃料的两种慢化剂之一;另一种是重水。其他种类慢化剂则必须使用浓缩的核燃料。从核特性看,重水是更好的慢化剂,并且因其是液体,可兼做冷却剂,主要缺点是价格较贵,系统设计需有严格的密封要求。轻水是应用最广泛的慢化剂,虽然它的慢化性能不如重水,但价格便宜。重水和轻水有共同的缺点,即产生辐照分解,出现氢、氧的积累和复合。
  控制棒  在反应堆中起补偿和调节中子反应性以及紧急停堆的作用。制作控制棒的材料其热中子吸收截面大,而散射截面小。好的控制棒材料(如铪、镝等)在吸收中子后产生的新同位素仍具有大的热中子吸收截面,因而使用寿命很长。核电站常用的控制棒材料有硼钢、银-铟-镉合金等。其中含硼材料因资源丰富、价格低,应用较广,但它容易产生辐照脆化和尺寸变化(肿胀)。银-铟-镉合金热中子吸收截面大,是轻水堆的主要控制材料。
  压水堆中采用棒束控制,控制材料制成棒状,每个棒束由24根控制棒组成,均匀分布在17×17的燃料组件间。核电站通过专门驱动机构调节控制棒插入燃料组件的深度,以控制反应堆的反应性,紧急情况下则利用控制棒停堆(这时,控制棒材料大量吸收热中子,使自持链式反应无法维持而中止)。
  冷却剂  由主循环泵驱动,在一回路中循环,从堆心带走热量并传给二回路中的工质,使蒸汽发生器产生高温高压蒸汽,以驱动汽轮发电机发电。冷却剂是唯一既在堆心中工作又在堆外工作的一种反应堆成分,这就要求冷却剂必需在高温和高中子通量场中工作是稳定的。此外,大多数适合的流体以及它们含有的杂质在中子辐照下将具有放射性,因此冷却剂要用耐辐照的材料包容起来,用具有良好射线阻挡能力的材料进行屏蔽。
  理想的冷却剂应具有优良慢化剂核特性,有较大的传热系数和热容量、抗氧化以及不会产生很高的放射性。液态钠(主要用于快中子堆)和钠钾合金(主要用于空间动力堆)具有大的热容量和良好的传热性能。轻水在价格、处理、抗氧化和活化方面都有优点,但是它的热特性不好。重水是好的冷却剂和慢化剂,但价格昂贵。气体冷却剂(如二氧化碳、氦)具有许多优点,但要求比液体冷却剂更高的循环泵功率,系统密封性要求也较高。有机冷却剂较突出的优点是在堆内的激活活性较低,这是因为全部有机冷却剂的中子俘获截面较低,主要缺点是辐照分解率较大。应用最普遍的压水堆核电站用轻水作冷却剂兼慢化剂。
  屏蔽  为防护中子、γ射线和热辐射,必须在反应堆和大多数辅助设备周围设置屏蔽层。其设计要力求造价便宜并节省空间。
  对γ射线屏蔽,通常选择钢、铅、普通混凝土和重混凝土。钢的强度最好,但价格较高;铅的优点是密度高,因此铅屏蔽厚度较小;混凝土比金属便宜,但密度较小,因而屏蔽层厚度比其他的都大。
  来自反应堆的γ射线强度很高,被屏蔽体吸收后会发热,因此紧靠反应堆的γ射线屏蔽层中常设有冷却水管。某些反应堆堆心和压力壳之间设有热屏蔽,以减少中子引起压力壳的辐照损伤和射线引起压力壳发热。
  中子屏蔽需用有较大中子俘获截面元素的材料,通常含硼,有时是浓缩的硼-10。有些屏蔽材料俘获中子后放射出γ射线,因此在中子屏蔽外要有一层γ射线屏蔽。通常设计最外层屏蔽时应将辐射减到人类允许剂量水平以下,常称为生物屏蔽。核电站反应堆最外层屏蔽一般选用普通混凝土或重混凝土。
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核反应堆是一种装置,核连锁反应在其中启动,控制,并维持在稳定状态。核反应堆有许多用途,当前最重要的用途是产生热能,用以代替其他燃料加热水,产生蒸汽发电,当前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中使用的钚。法国是应用核反应堆发电较为广泛的国家之一。随着石油和煤炭资源日渐稀缺,核能发电开始受到重视。但是同时,核能发电产生的放射性废物污染问题成为核能发展的障碍。
核反应堆,又叫原子能反应堆。是能维持可控制核裂变反应堆,将核能转化为电能、动力的一种反应堆。核反应堆是通过合理布置核燃料,在不添加中子源的前提下使其完成自持链式核裂变的过程。理论上的核反应堆分为三种:核裂变反应堆、核聚变反应堆、核裂变核聚变混合反应堆,不过目前的科学技术只能实现核裂变反应堆。
而核反应堆的用途也多种多样,例如用于科学研究和实验、提供取暖、化工或者海水淡化等工程需要的热量、也有专门用核反应堆来发电的核电站并且大部分的飞机、火箭和潜艇都使用核反应堆来做动力系统。目前最主要的应用方面还是民用核电站和潜艇火箭之类的军用工具动力系统。
你好, 核反应堆 就是一种有效 利用核能的装置`~~!! 核反应堆可以用来作为 生产电能的最佳来源 `!!也可以用做动力来源使用!!!核反应堆有很多优势, 即 不需要消耗太多的原料, 并且能源充足~~!!!! 如有不明 请追问!!
核反应堆,又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。严格来说,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。核能主要用于发电,但它在其它方面也有广泛的应用。例如核能供热、核动力等。
要用反应堆产生核能,需要解决以下4个问题:
1、为核裂变链式反应提供必要的条件,使之得以进行。
2、链式反应必须能由人通过一定装置进行控制。失去控制的裂变能不仅不能用于发电,还会酿成灾害。
3、裂变反应产生的能量要能从反应堆中安全取出。
4、裂变反应中产生的中子和放射性物质对人体危害很大,必须设法避免它们对核电站工作人员和附近居民的伤害。
扩展资料:
原子由原子核与核外电子组成。原子核由质子与中子组成。当铀235的原子核受到外来中子轰击时,一个原子核会吸收一个中子分裂成两个质量较小的原子核,同时放出2—3个中子。这裂变产生的中子又去轰击另外的铀235原子核,引起新的裂变。如此持续进行就是裂变的链式反应。
链式反应产生大量热能。用循环水(或其他物质)带走热量才能避免反应堆因过热烧毁。导出的热量可以使水变成水蒸气,推动汽轮机发电。由此可知,核反应堆最基本的组成是裂变原子核+载热体。但是只有这两项是不能工作的。
因为,高速中子会大量飞散,这就需要使中子慢化增加与原子核碰撞的机会;核反应堆要依人的意愿决定工作状态,这就要有控制设施;铀及裂变产物都有强放射性,会对人造成伤害,因此必须有可靠的防护措施。
核反应堆发生事故时,要防止各种事故工况下辐射泄漏,所以反应堆还需要各种安全系统。综上所述,核反应堆的合理结构应该是:核燃料+慢化剂+载热体+控制设施+防护装置+安全设施。
参考资料来源:百度百科——核反应堆