返回首页

铀235富集方法

来源:www.dbkyw.com   时间:2023-06-29 16:40   点击:197  编辑:admin   手机版

一、铀235富集方法

安全壳是核电站的标志性建筑材物,核蒸汽供应系统的所有设备均装载其内。安全壳一般为带有半球形顶的圆柱体钢筋混凝土建筑物,直径约40米,高约60米,厚约1米,内衬6毫米厚的钢板以确保整体的密封性。 安全壳能承受地震、飓风、飞机坠落等各种冲击,是核电站的保护神,并确保核反应堆内的放射性物质不逸入环境。   切尔诺贝利核电站:核电站反应堆RBMK-1000核电机组采用的是前苏联独特设计的大型石墨沸水反应堆,用石墨作慢化剂,石墨砌体直径12米,高7米,重约1700吨,沸腾轻水作冷却剂,轻水在压力管内穿过堆芯而被加热沸腾。 堆芯石墨砌体中间孔道内可装1680根燃料管。   秦山三期(重水堆)核电站核反应堆筒体为预应力钢筋混凝土结构,其内径41。45m,筒体壁厚1067mm,筒体总高42。 29m。它与核反应堆底板、环梁和上穹顶共同构筑核安全等级屏蔽轮廓,为核压力容器的组成部分。

二、铀富集作用

铀是从铀矿物提炼的。铀是一种非常重的金属,它具有富集的能量,而且在自然界中来源丰富。铀存在于大量岩石中,其含量为百万分之二到四。它如同地壳中的锡、钨和钼一样常见。铀也存在于海水中,可以从海洋中经过提取还原得到。

三、铀浓度和铀富集度的区别

以最常见的压水堆核电站为例,核燃料采用的铀是低浓缩铀,其中含裂变材料铀-235的含量为3%(称为富集度,天然铀的铀-235富集度为0.714%)。核燃料的形式为由铀混合物粉末烧结成的二氧化铀陶瓷芯块。瓷芯块为直径1厘米,高度1厘米的圆柱体。几百个芯块叠在一起装入直径1厘米,长度约4米,厚度为1毫米左右的细长锆合金材料套管内,因为核裂变反应就像是在燃烧原子,因此称为燃料棒

四、铀的富集度

核燃料棒,主要采用低浓缩铀,形式为由铀混合物粉末烧结成的二氧化铀陶瓷芯块。

以最常见的压水堆核电站为例,核燃料采用的铀是低浓缩铀,其中含裂变材料铀-235的含量为3%(称为富集度,天然铀的铀-235富集度为0.714%)。核燃料的形式为由铀混合物粉末烧结成的二氧化铀陶瓷芯块。瓷芯块为直径1厘米,高度1厘米的圆柱体。几百个芯块叠在一起装入直径1厘米,长度约4米,厚度为1毫米左右的细长锆合金材料套管内,因为核裂变反应就像是在燃烧原子,因此称为燃料棒。

五、铀235的富集度是多少

快堆的主要特点:

第一,可实现裂变材料的增殖:

不易在热中子作用下发生裂变反应的铀-238,在吸收了快中子后,可以变成另一种易裂变的核素钚-239。快堆中,在不断消耗钚-239的同时,又有铀-238不断转变成新的钚-239,而且新生的钚-239比消耗掉的还多,从而使堆中核燃料变多,实现裂变材料的增殖。因此,快堆也被称为快中子增殖堆。

 

第二,可以大幅度提高铀资源的利用率,充分利用核燃料:

热堆核电厂主要利用铀-235裂变发电,在天然铀中,铀-235仅占0.71%,占绝大多数的铀-238不能利用。而快堆核电厂在发电中消耗的是铀-238,使铀利用率,即有效利用铀原子数与消耗铀原子数之比,提高到60~70%。与热堆相比,快堆的铀利用率比采用开路式燃料循环的压水堆约高100倍,比重水堆高70倍以上。

 

第三,核燃料的富集度要比热堆的高:

在快中子作用下,裂变的几率比在热堆中小得多,因此需要增加核燃料的富集度才能维持稳定的链式反应,一般为12~30%。

 

第四,功率密度比热堆大几倍。

 

第五,快堆的利用能为人类提供极其丰富的能源:

由于快堆可提高铀资源的利用率,消耗的是铀浓缩厂的尾料——铀-235富集度下降到0.2%左右的贫化铀,因此不仅核燃料成本大幅下降,而且使得低品位铀矿,如海水等也有开采价值,可利用的铀资源大大扩展,从而实现核能发展的核燃料可持续发展。

 

第六,快堆可有效处置热堆核电发展过程中产生的长寿命锕系核素:

热堆核电发展过程中会不断地积累长寿命的裂变产物和锕系核素,这是核能发展中存在的环境生态问题。长寿命的裂变产物和锕系核素在快堆中,可以有效地转变为短寿命的同位素,从而实现核能发展的环境生态方面的可持续发展。

 

通过40年来的努力,快堆技术上已日臻完善,是目前接近成熟的堆型,但仍存在较为复杂的问题有待解决。

六、铀浓度20%

民用级别的核燃料丰度不超过百分之二十,军用级别达到百分之九十以上。

中国所有核电站反应堆里装的核燃料都是低浓度铀-235(丰度2%~5%),一般为3%,浓度极低,任何情况下都绝对不可能发生原子弹那样的核爆炸。

军用级别的核燃料都是高浓度铀-235,一般达到95%左右,最高能达到97%。

七、铀浓度和铀富集度的关系

富集度 enrichment ratio

元素的富集度是富集铀中235U的丰度。...按富集度富集铀可分成低富集(低浓)、中富集(中浓)、高富集(高浓)和超富集(超高浓)铀。各国对富集铀的划分标准不尽相同,根据国际原子能机构(IAEA)规定,235U含量小于20%为低富集铀。

八、铀的浓度

100克的铀是不可能爆炸的,你无论用什么办法都不会爆炸。

但是,铀是有放射性的,长期接触它可能对皮肤和身体造成伤害。

原因是原子弹不是象TNT炸弹那样可以做的很小。

原子弹的原理是中子打击铀原子核使得铀核子在接受中子以后分裂。分裂以后产生的两个或三个裂片的总质量少于原来的,这些质量化为能量。

在短时间里大量产生的能量就是爆炸。

但是,要使得中子打击到铀核子是不容易的。而且。只有铀235才会产生这个反应。而且。只有慢中子才能使得U235反应。所以原子弹都做的很大。

原因有这么几个。

必须要有中子的减速和反射机构。那么在铀的周围要有能对中子反射和减速的的设备。

铀块必须足够大。要不然中子就会跑到外面而不起作用。只有铀的同位素U235才能起作用。那么就必须大大提高U235的浓度。U238不起作用。而提高U235 的浓度是非常难的,所以容易的办法是加大原子弹的大小。那么原子弹都做的很大。

目前的理论是当U235的浓度到达95%的时候,最小的铀块可以到一公斤。

也可能现在有更新的理论。但是,那是保密的。

一般在核电站的铀235 的浓度是5%,原子弹的浓度要远大于这个。但是一般也只有10%或略高一些。因为要提高浓度是太难了。

顶一下
(0)
0%
踩一下
(0)
0%
热门图文