返回首页

浓缩铀反应堆

来源:www.dbkyw.com   时间:2023-06-28 12:10   点击:66  编辑:admin   手机版

一、浓缩铀反应堆

核反应堆是核电站的心脏,它的工作原理是这样的: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,推动气轮机发电。由此可知,核反应堆最基本的组成是裂变原子核+热载体。

但是只有这两项是不能工作的。因为,高速中子会大量飞散,这就需要使中子减速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。综上所述,核反应堆的合理结构应该是:核燃料+慢化剂+热载体+控制设施+防护装置。

还需要说明的是,铀矿石不能直接做核燃料。铀矿石要经过精选、碾碎、酸浸、浓缩等程序,制成有一定铀含量和一定几何形状的铀棒才能参与反应堆工作。

二、反应堆中铀的浓度约为等于235有多少种

重水堆、轻水堆、压水堆和快堆都是核反应堆的一种类型,它们之间的区别主要在于使用的燃料和冷却剂的不同。

1. 重水堆:使用重水(D2O)作为冷却剂和减慢子,使用天然铀或富集铀作为燃料,常用于产生热水和蒸汽作为动力源。重水堆的优点是工作稳定可靠,但由于成本较高,一般用于国家核能计划或核武器研究。

2. 轻水堆:使用普通的轻水(H2O)作为冷却剂和减慢子,使用富集铀或混合氧化铀作为燃料,是目前商业化开发最广泛的核反应堆类型。轻水堆的优点是燃料使用效率高、成本较便宜,但存在安全问题。

3. 压水堆:使用轻水作为冷却剂和减慢子,但在这个过程中不吸收中子,使用富集铀或混合氧化铀作为燃料。由于在反应过程中存在涡流,因此需要加压,所以被称为"压水堆"。压水堆是现代核电站的主要类型之一。

4. 快堆:使用液态金属(如锂或钠)作为冷却剂,使用铀、钜或钚等元素作为燃料。快堆的特点是不需要减慢子,因此反应速度很快,而且可以利用钜和钚等重元素进行核废料处理。但由于存在安全和技术难题,目前还没有商用快堆。

三、核反应堆铀浓度

玲珑一号是模块式小型核电反应堆。对核电反应堆的第一要求是安全性必须满足国家核安全发挥的要求,民用核反应堆不能使用高丰度燃料。

二是经济经济上要有商业竞争力,只有规模化才能有竞争力。

三是,把高丰度燃料用于民用反应堆不利于核保障,即不利于防止核扩散。

四、铀钍核燃料与轻核燃料有什么区别

钍核能是一种基于钍-232核素的核能技术,其主要有以下优点:

储量丰富:钍是一种广泛存在于地壳的金属元素,在地球上的储量非常丰富,据估计比铀等其他核燃料储量还要多,常年可持续使用;

可再生性强:由于钍在地球上储量充足,而且普遍分散,因此可大力进行钍储备及利用工作,实现世界范围内的持续并稳定的能源供应,因此钍核能被认为是一种可再生的清洁能源;

安全性高:相比于传统的核能技术,钍核能化合物不含可用于军事目的的核材料,其裂变反应中的核废料半衰期较短,对环境和人类的安全性更高;

能源效益高:钍核能在核反应中产生的能量高,且其裂变反应过程中所释放的能量完全可以满足人类的能源需求,因此钍核能是一种高效能源;

可提供大量的基础电力:钍核能技术可以提供大量的基础电力,且通过使用先进的反应堆设计,可在较长时间内稳定运行,并满足不同用途的大规模能源需求。

当然,钍核能仍然存在一些技术难点和安全问题,需要经过进一步的研究和开发来解决。

五、核反应堆铀238的作用

铀235浓度为3%(含铀量)主要用于核电厂发电,根本不可能爆炸,铀238浓度(90%)以上,用于核武器

六、铀233反应堆

核反应堆按功能分类可分为三种类型:第一,研究试验堆:用来研究中子特性,进而对物理学、生物学、辐射防护学以及燃料、材料、元件等方面进行试验研究。第二,生产堆:主要用来生产新的裂变材料铀-233,钚-239和各种不同用途的同位素。第三,动力堆:利用核能产生动力来推动船舰、进行发电和供热的反应堆,包括军用动力堆和民用动力堆。

七、反应堆钚

钚-238能够用在星际研究的放射性同位素热电发生器。它的半衰期相对较长(约为88年),因此能够长时间产生热量。钚-238是在反应堆辐照乏燃料后处理过程中获得的镎-237而形成的。目前,钚-238正在俄罗斯国家原子能公司玛雅克生产协会的工业反应堆进行小批量生产。而钚-238是俄罗斯生产的,纯度高,价格便宜

八、核反应堆的类型有浓缩铀反应堆

核电站常见的6种类型

1、石墨堆:以石墨作慢化剂材料,以水(轻水)作为冷却剂。切尔诺贝利事故后,即废止此堆型的建设。

2、压水堆:最初是美国为核潜艇设计的一种热中子堆堆型。使用水(轻水)作为慢化剂和冷却剂。它主要由核岛和常规岛组成。在核岛中的系统设备主要有压水堆本体,一回路系统,以及为支持一回路系统正常运行和保证反应堆安全而设置的辅助系统。常规岛主要包括汽轮机组及二回等系统,其形式与常规火电厂类似。一环路、燃料包壳、安全壳构成压水堆的三道安全屏障。压水堆经过一系列的重大改进,已经成为技术上最成熟的一种堆型。压水堆最显著的特点是结构紧凑,堆型的功率密度大。同时与其他核电堆型比,经济上基建费用低、建设周期短、轻水价格便宜。三里岛核事故中发生堆芯损坏的为压水堆。目前我国已运行和在建的核电机组大部分为压水堆。

3、沸水堆:使用水(轻水)作为慢化剂和冷却剂。沸水堆只有一个回路。水通过反应堆堆芯,转化为蒸汽后直接到汽轮机厂房做功。因此,沸水堆具有直接循环、工作压力低、堆型出现空泡安全系数高等特点。由于减少了一个回路,虽然与压水堆相比减少了大量的设备降低了成本,但也带来不足,如导致汽轮机带有放射性,辐射防护和废物处理复杂。福岛核事故中发生事故的均为沸水堆。

4、重水堆:用重水(D2O)作为慢化剂的反应堆。目前重水堆主要以加拿大CANDU为代表。重水堆是以重水作慢化剂的反应堆,可以直接利用天然铀作为核燃料。重水堆可用轻水或重水作冷却剂。重水堆的主要优点是可以利用天然铀作为核燃料,同时实现不停堆换料。但基础投资比重大、堆芯体积大。我国秦山三期为两台加拿大技术的重水堆。

5、高温气冷堆:一种用高富集度铀的包敷颗粒作核燃料、石墨作中子慢化剂、高温氦气作为冷却剂的先进热中子转化堆核电站。高温气冷堆的核燃料经复杂的工艺加工制成直径达60毫米的球形燃料元件。球形元件重叠时,彼此间有空隙可供高温氦气流过。在氦循环风机的驱动下,氦气不断通过堆芯将裂变热带出,进行闭式循环。目前高温气冷堆有直接循环、间接循环和特高温冷堆三种形式。高温气冷堆具有选址灵活且热效率高、高转化比、安全性高、对环境污染小、有综合利用的广阔前景等优点。在燃料制造、工艺技术和后处理等方面存在困难。目前我国在建的石岛湾核电站为高温气冷堆。

6、快中子堆:是快中子引起链式裂变反应所释放出来的热能转换为电能的核电站。快堆中没有慢化剂,主要的冷却剂是液态金属钠或氦气。快堆在运行中既消耗裂变材料,又生产新裂变材料,而且所产可多于所耗,能实现核裂变材料的增殖。从某种意义上说,其他核电堆型是小号核燃料产生电能的工厂,而快堆核电站则是可以同时产生核燃料和电能的工程。但是实际中还有一些技术问题正在克服。随着快堆技术的日臻完善,将来在反应堆中将逐渐占主导地位。目前我国的试验快堆项目已经临界并投入运行。

九、铀矿反应堆

地球上最古老的核反应堆——奥克洛铀矿

  地球诞生至今的46亿年的过程中,地球上的生物经历了5次大灭绝,生生死死,周而复始。

因而有人推断,地球上曾出现过多次高级文明社会,但不幸的是这些文明都毁灭了。亿万年的自然变迁几乎抹去了一切痕迹,只有少数证据得以保存。

我们一直都认为核反应堆都是人为掌握的技术,但实际上地球上最古老的核反应堆是天然的,在非洲加蓬共和国就发现了一个20亿年前的天然核反应堆——奥克洛铀矿,据估计,这个核反应堆在20亿年前运行过,不过后来消失在远古文明的核战争当中。于是,有人认为该核反应是由史前文明留下的。。

地球上最古老的核反应堆——奥克洛铀矿

  非洲加彭共和国1972年发现了一个20亿年前的铀矿——奥克洛铀矿。在矿里还发现了一个史前遗迹:一个古老的核反应堆。它是由六个区域的大约500吨铀矿石组成,运转时间长达50万年之久。

对这个保存完好、结构合理的核反应堆,真是瞠目结舌!人类掌握核能技术,建立第一座核反应堆,只是20世纪40年代的事情。而人们不禁要问:是谁留下了这个地球上最古老的核反应堆?20亿年前的核反应堆究竟意味着什么样的谜?

  迄今为止,没有任何证据表明,20亿年前的地球上有过高等文明。

事实上,人类是目前已知地球上唯一出现过的智慧生命。

1968年,在美国发现了两个完整的人类足迹化石,而且这个足迹踩着地球上最古老的一种生物——三叶虫(这种生物早在几亿年前就灭绝了)。

值得说明的是,这个人类足迹的化石在地质上属于寒武纪,距今已有5亿年之久。这个古老的核反应堆与史前文明毫无关系,它是自然界的杰作,不是什么高等文明留下的。

另外,从化石证据可知,在20亿年前的地球上根本不可能出现文明。

十、反应堆中铀的浓度约为________

无中子反射纯铀235光球的临界质量是52千克。有中子反射的球形铀235临界质量可以作到15千克。

临界质量,是指维持连锁反应所需的裂变材料质量,是核反应堆和核武器设计中的一个重要概念。不同的可裂变材料,受核的性质(如裂变截面)、物理性质、物料型状、纯度、是否被中子反射物料包围、是否有中子吸收物料等等因素影响,而会有不同的临界质量。

顶一下
(0)
0%
踩一下
(0)
0%
上一篇:四氟化钍
热门图文