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1、1.什么是核能 世界上一切物質(zhì)都是由原子構(gòu)成的,原子又是由原子核和它周圍的電子構(gòu)成的。輕原子核的融合和重原子核的分裂都能放出能量,分別稱為核聚變能和核裂變能,簡稱核能?! ”緯鴥?nèi)提到的核能是指核裂變能。前面提到核電廠的燃料是鈾。鈾是一種重金屬元素,天然鈾由三種同位素組成: 鈾-235含量0.71% 鈾-238含量99.28% 鈾-234含量0.0058% 鈾-235是自然界存在的易于發(fā)生裂變的唯一核素。 當一個中子轟擊鈾-235原子核時,這個原子核能分裂成兩個較輕的原子核,同時產(chǎn)生2到3個中子和射線,并放出能量。如果新產(chǎn)生的中子又打中另一個鈾-235原子核,能引起新的裂變
2、。在鏈式反應中,能量會源源不斷地釋放出來?! ♀櫍?35裂變放出多少能量呢?請記住一個數(shù)字, 即1千克鈾-235全部裂變放出的能量相當于2700噸標準煤燃燒放出的能量。2.核反應堆原理 反應堆是核電站的關鍵設計,鏈式裂變反應就在其中進行。反應堆種類很多,核電站中使用最多的是壓水堆?! 核阎惺紫纫泻巳剂?。核燃料是把小指頭大的燒結(jié)二氧化鈾芯塊,裝到鋯合金管中,將三百多根裝有芯塊的鋯合金管組裝在一起,成為燃料組件。大多數(shù)組件中都有一束控制棒,控制著鏈式反應的強度和反應的開始與終止?! 核岩运鳛槔鋮s劑在主泵的推動下流過燃料組件,吸收了核裂變產(chǎn)生的熱能以后流出反應堆,進入蒸汽發(fā)
3、生器,在那里把熱量傳給二次側(cè)的水,使它們變成蒸汽送去發(fā)電,而主冷卻劑本身的溫度就降低了。從蒸汽發(fā)生器出來的主冷卻劑再由主泵送回反應堆去加熱。冷卻劑的這一循環(huán)通道稱為一回路,一回路高壓由穩(wěn)壓器來維持和調(diào)節(jié)。3.什么是核電站 火力發(fā)電站利用煤和石油發(fā)電,水力發(fā)電站利用水力發(fā)電,而核電站是利用原子核內(nèi)部蘊藏的能量產(chǎn)生電能的新型發(fā)電站核電站大體可分為兩部分:一部分是利用核能生產(chǎn)蒸汽的核島、包括反應堆裝置和一回路系統(tǒng);另一部分是利用蒸汽發(fā)電的常規(guī)島,包括汽輪發(fā)電機系統(tǒng)。 核電站用的燃料是鈾。鈾是一種很重的金屬。用鈾制成的核燃料在一種叫“反應堆”的設備內(nèi)發(fā)生裂變而產(chǎn)生大量熱能,再用處于高壓力
4、下的水把熱能帶出,在蒸汽發(fā)生器內(nèi)產(chǎn)生蒸汽,蒸汽推動氣輪機帶著發(fā)電機一起旋轉(zhuǎn),電就源源不斷地產(chǎn)生出來,并通過電網(wǎng)送到四面八方。這就是最普通的壓水反應堆核電站的工作原理。 在發(fā)達國家,核電已有幾十年的發(fā)展歷史,核電已成為一種成熟的能源。我國的核工業(yè)已也已有40多年發(fā)展歷史,建立了從地質(zhì)勘察、采礦到元件加工、后處理等相當完整的核燃料循環(huán)體系,已建成多種類型的核反應堆并有多年的安全管理和運行經(jīng)驗,擁有一支專業(yè)齊全、技術過硬的隊伍。核電站的建設和運行是一項復雜的技術。我國目前已經(jīng)能夠設計、建造和運行自己的核電站。秦山核電站就是由我國自己研究設計建造的。4.什么是核電廠 電是電廠生產(chǎn)出來的。
5、我們知道有燒煤或石油的火力發(fā)電廠,有靠水力發(fā)電的水電站,還有一些靠風力、太陽能、地熱、潮汐能、波浪能、沼氣生產(chǎn)電力的小型或?qū)嶒炐园l(fā)電裝置。核電廠就是一種靠原子核內(nèi)蘊藏的能量,大規(guī)模生產(chǎn)電力的新型發(fā)電廠?! 『穗姀S用的燃料是鈾。鈾是一種很重的金屬。用鈾制成的核燃料在一種叫做“反應堆”的設備內(nèi)發(fā)生裂變而產(chǎn)生大量熱能,再用處于高壓力下的水把熱能帶出,在蒸汽發(fā)生器內(nèi)產(chǎn)生出來,并通過電網(wǎng)送到四面八方。這就是最普通的壓水反應堆核電廠的工作原理。5.什么是放射性 約在100年前,科學家發(fā)現(xiàn)某些物質(zhì)能放出三種射線:α(阿爾法)射線、β(貝塔)射線,γ(伽瑪)射線?! ∫院蟮难芯孔C明:α射線是α粒子
6、(氦原子核)流,β射線是β粒子(電子)流,統(tǒng)稱粒子輻射。類似的還有中子射線、宇宙射線等。γ射線是波長很短的電磁波,稱為電磁輻射。類似的還有X射線等?! ∵@些射線的共同特點是:1、有一定穿透物質(zhì)的能力;2、人的五官不能感知,但能使照相底片感光;3、照射到某些特殊物質(zhì)上能發(fā)出可見的熒光;4、通過物質(zhì)時有產(chǎn)生電離作用。 射線主要通過電離作用對生物體產(chǎn)生一定的影響?! ∩渚€并不可怕,我們吃的食物、住的房屋,甚至我們的身體內(nèi)都有能放出射線的物質(zhì)。我們戴夜光表、作X光檢查、乘飛機、吸煙都會接受一定的輻射劑量。但是,過高的輻射劑量會引起有害健康的效應。 兩個關于放射性的計量單位6.什么是反應堆
7、 核反應堆是一個能維持和控制核裂變鏈式反應,從而實現(xiàn)核能-熱能轉(zhuǎn)換的裝置。 核電廠用的壓水反應堆有一個厚厚的鋼質(zhì)賀筒形外殼,腰部有幾個進水品和出水口,稱為壓力容器,900兆瓦的壓水堆,其壓力容器高12米,直徑3.9米,壁厚約0.2米。 壓力容器內(nèi)是堆芯,堆芯由燃料組件和控制棒組件等組成。水在它們的間隙中流過。水在此起兩個作用,一是降低中子的速度使之易于被鈾-235核吸收,二是帶出熱量。900兆瓦的壓水堆一般裝有157個燃料組件,約含80噸二氧化鈾?!?/p>