亚临界反应堆,和原子弹差几个等级?

作者&投稿:乐正范 (若有异议请与网页底部的电邮联系)
反应堆不等于原子弹讲的是什么?~

核电站与原子弹有什么区别?它会不会像原子弹那样发生核爆炸?失控的链式反应会不会使整个电站变成一个大火球,然后冉冉上升,形成一朵硕大无比的蘑菇云?……人们常常会把新闻电影中看到的核武器试验情景与核电站的意外事故联系在一起。
出现这样的问题并不意外,因为核能的利用一直沿着两条平行的轨道向前推进。它既可服从战争的需要,又可用于和平的目的。它们之间在技术上有很多相似之处,在工业体系上有密切的内在联系。在一个领域中取得的成就,总可以推动另一领域的进步。因此,普通居民常常将原子弹和核电站混同起来。在核能发展的早期,甚至在这方面极有修养的学者,也没有把两者区别开来。
德国著名的原子物理学家海森堡,在1942年初曾要德国政府相信,他们绝对有把握制造出原子弹来。然而法西斯纳粹直到灭亡也没搞清这种武器究竟是什么样的。
第二次世界大战结束以后,在德国海格洛赫村的地下实验室里,发现了德国物理学家建造的一座使用重水慢化的反应堆。这座反应堆没有达到临界,因为仅有一吨半天然铀和两吨重水,不足以实现持续的链式反应。这个发现使大家明白了,为什么德国人在理论上首先发现了裂变原因,但在运用方面却让美国人占了先。
德国学者的第一个错误,在于他们认为,只有借助重水才能建成以天然铀为燃料的反应堆,而没有想到采用高纯石墨。在那个年代里,纯粹的重水是以升来计算的。德军占领挪威以后,控制了那里的一家重水工厂,并规定该厂每月要向德国提供120升重水。这唯一的重水工厂于1943年2月被挪威的游击队炸毁了。好不容易使它部分地恢复了生产后,同年11月,它又在盟军的大规模空袭中被毁坏。
德国学者的第二个失误在于他们认为,新的超级武器——原子弹,就是热中子反应堆或与其相类似的某种装置,却没有考虑到采用美国人那样的原子弹设计:利用高浓铀和快中子。他们一直以为,必须将整个反应堆作为原子弹来投掷。
那么,反应堆和原子弹到底有什么区别呢?原子弹是一种空军使用的炸弹。它的爆炸机理是利用重原子核的裂变。就外形、尺寸和重量来说,原子弹和空军所用的普通炸弹没有什么区别。它由装药、引爆装置和金属外壳组成。
原子弹的装药是高浓度的铀-235或钚-239,其总量超过临界质量。它们全都放在一个反射层内。在爆炸前,原子炸药分隔成几个部分,每部分质量都小于临界值。
在给定的时刻,在普通炸药爆炸力的推动下,原子装药的各部分聚集到一起。由于超过临界质量,刹那间引起链式核反应而发生爆炸。从链式反应开始到发生核爆炸的时间极短,以百万分之一秒计算。因此原子装药各部分的相互聚集是在一瞬间发生的。略有差错就可能导致只有极少量的裂变物质参加反应,原子弹就发挥不出它应有的威力。
炸弹的外壳用高强度和难熔的物质制成,这种外壳在核反应的初期可以减少装药的飞散,从而提高它的利用率,增加爆炸的威力。
反应堆所用的材料以及它的设计和运行,和原子弹有很大的差别。动力反应堆一般都采用低浓度的二氧化铀作燃料。它分散地布置在一个较大的容器内,与非裂变燃料、慢化剂、冷却剂以及各种惰性的结构材料交织在一起。这里的中子要比原子弹内的中子寿命长得多,因此不具备核武器的那种能量在刹那间释放的特征。由于没有引爆装置,即使反应堆达到瞬发临界而使功率猛增,也会由于材料的膨胀和变形而使堆芯很快解体,核反应便骤然终止,只有少量铀核来得及发生裂变。这不是核爆炸,只不过是一般的热爆炸而已。
20世纪50年代中期,美国在一座建在荒原上的热中子反应堆上进行过功率突升试验。他们在0.2秒的时间内,把一根控制棒从反应堆中弹出来,相当于向堆芯引入4%的反应性。这远远超过了瞬发临界的条件。反应堆果然发生了爆炸,但堆芯同时变形,限制了功率的上升。爆炸的结果只是把各种碎片,包括几乎所有的核燃料,散布到反应堆周围110米半径的范围内。从效果上来看,这次爆炸和中等数量化学物质所发生的爆炸相差无几。这个试验证实,热中子反应堆不可能发生类似原子弹那样的核爆炸。

一个是可控制的链式反应
一个是不可控制的链式反应
核反应堆是原子能发电站的核心
用反应堆内核裂变反应产生的巨大热量生成饱和蒸汽驱动气轮机发电
原子弹是利用铀-235或钚-239瞬间、不受控制的核裂变链锁反应的结果

一个是鞭炮,一个是导弹的差距
亚临界反应堆 通常是指反应堆在 链式反应的亚临界(即低于临界值)的状态下反应,缺点是产生的能量小于常规反应堆,优点是可控性、安全性要强与常规反应堆
两者都是用能源级的燃料,通常丰度在10%以内


原子弹的构成要素?
原子弹的进一步发展就是氢弹,或称为热核武器。氢弹利用的是某些轻核聚变反应放出的巨大能量。它的装药可以是氘和氚,也可以是氘化锂6,这些物质称为热核材料。按单位重量的物质计,核聚变反应放出的能量比裂变反应更多,而且没有所谓临界质量的限制,因而氢弹的爆炸威力更大,一般要比原子弹大几百倍...

核动力的隐患
科学家们正在尝试着改变核反应堆的设计,他们希望能通过这样来减少核裂变反应堆出事故的风险;自动化和被动安全式的反应堆也正在研究中。未来可能出现的核聚变反应堆在理论上出事的风险是非常小的,因为反应堆中的核燃料只够反应约一分钟时间,但是核裂变反应堆中储藏的是够用一年的核燃料。次临界反应堆中从来不储藏任何...

核反应堆是利用什么工作的,原子弹是利用什么制造的,氢弹是利用什么制造...
1. 核反应堆是利用可控的核裂变过程来工作的。它主要使用铀-235作为燃料,这种燃料的丰度通常在3%左右。在核反应堆中,持续可控的核裂变释放出热量,这股热量被用来驱动整个动力系统。2. 原子弹的制造涉及到几种不同的核材料,包括铀-233、铀-235和钚-239。这些材料在达到临界质量时,可以通过核裂变...

核弹头一般有多少重啊!?
两块均小于临界质量的铀块,相隔一定的距离,不会引起爆炸,当它们合在一起时,就大于临界质量,立刻发生爆炸。但是若将它们慢慢地合在一起,那么链式反应刚开始不久,所产生的能量就足以将它们本身吹散,而使链式反应停息,原子弹的爆炸威力和核装药的利用率就很小,这与反应堆超临界事故爆炸时的情况有些相似。因此关键...

我国制造的第一颗原子弹何其艰辛呢?
1958年中国的原子反应堆和加速器在北京先后建成,反应堆也达到了临界状态。到了1959年,科学家已经把第一颗原子弹理论计算的轮廓初步勾画了出来,可这一切却随着中苏关系的恶化戛然而止。1960年7月,苏联政府单方面决定撤走在华的苏联专家。到了8月23日,在中国核工业系统内工作的200多名专家全部被撤回...

原子能反应堆原子能简介
而原子核及其内层电子保持稳定。然而,核反应,尤其是那些涉及原子核变化的反应,其能量释放的来源则迥然不同,它们构成了原子能反应堆的基础原理。总的来说,原子能反应堆利用的是这些核反应,通过控制和引导这些过程,将核能转化为可用的电能或热能,为现代科技和生活提供了强大的动力来源。

核动力试验技术
SSTAR(小型、密封、可运输、自主反应堆)作为美国首要研究项目之一,是一种安全的增殖反应堆,具有运输和自主运行的能力,能够满足不同环境下的能源需求。次临界反应堆在安全性能上表现出色,但建造技术和经济成本存在挑战。这种设计减少了核反应的自发性,从而降低了事故风险。钍反应堆利用钍-232转变为铀-...

原子弹的威力和别的情况
但是,反应堆重达几百吨、几千吨,无法作为武器使用。而且在这种情况下,裂变物质的利用率很低,爆炸威力也不大。因此,要制造原子弹,首先要减小临界质量,同时要提高爆炸威力。这就要求原子弹必须利用快中子裂变体系,装药必须是高浓度的裂变物质,同时要求装药量大大超过临界质量,以使增殖系数k远远大于...

原子弹是怎样释放巨大能量的?
原子弹是利用核裂变释放能量的武器,它与核反应堆都基于核裂变链式反应的原理。理论上,如果核反应堆中的中子增殖系数k大于1,且不加控制,链式反应会不断放大,最终可能导致爆炸。然而,实际中的核反应堆非常重,不便作为武器使用,且在超临界事故中,能量释放有限,不足以形成有效的爆炸。为了制造原子弹...

原子弹中的中子源怎么得到,怎么能让它在原子弹中保持稳定?
原子弹中的中子源均为小型中子源,主要是自发裂变中子源,对放射性同位素自发裂变产生的α粒子(即中子)辐射进行聚焦,照射在原子弹的反应堆芯上,引发剧烈的核裂变链式反应,从而引爆原子弹。(反应堆芯是由适当数量高浓缩浓缩铀或钚组装成一个超临界质量体,只要核链式反应开始就会的大幅增长的数量)中...

三亚市18152015024: 请教什么是亚临界? -
雪胆威利: “ 亚 临 界 ” ( subcriticality) 亦 称 次 临 界 , 是 反 应 堆 物 理 与 核 武 器 物 理 中 的 概 念 . 大 家 都 知 道 , 反 应 堆 或 原 子 弹 都 是 通 过 原 子 核 的 裂 变 反 应 来 释 放 能 量 的 , 当 裂 变 材 料 达 到 “ 临 界 ” 或 “ 超 临 界 ” 状 态 时 ...

三亚市18152015024: 亚临界低温小型核反应堆是怎么回事? -
雪胆威利: 所谓低温低压亚临界核反应堆就是使用低浓度核燃料工作在比普通反应堆压力温度低得多的条件下的小型反应堆.它并没有发生真正的链式反应,只是在链式反应的临界点以下工作,由于大量种子的活动产生热量.因为链式反应没有发生,所以辐射很小,仅有少量的辐射和中子产生,屏蔽防护比较简单.工作温度在280c左右,压力不超过20个大气压. 我国现已研制的小型反应堆重约10吨,全部辅机重量不过20余吨.利用海水为工作和冷却介质,估计发出90到105千瓦的功率,可连续工作2年.

三亚市18152015024: 核武器的威力有多大? -
雪胆威利: 核武器也分等级的,不是只有原子弹,氢弹,还有贫铀弹也是,核武器威力大不光表现在引爆瞬间,还有它的衰减期太长,对人长期造成伤害,这是无法计量的. 美国二战所用小男孩当量是2万吨TNT.

三亚市18152015024: 关于核武器的发展历程?
雪胆威利: 核武器的由来和发展 1945年8月6日和9日,在第二次世界大战结束的前夕,美国空军在日本的广岛和长崎接连投掷了两枚原子弹.这场人类有史以来的巨大灾难,造成了...

三亚市18152015024: 原子弹或氢弹从飞机上扔下后,在地面上空几百米爆炸是自动引爆的吗??
雪胆威利: 核武器是自动引爆的,没有触发引信. 主要是因为核武器的引爆需要链式反应,链式反应需要一定的时间,如果触地爆炸,很难达到预定的爆炸要求. 以下是核武器引爆...

三亚市18152015024: 请问中子弹对人体的危害原理是什么?
雪胆威利: 中子弹,亦称“加强辐射弹”,是一种在氢弹基础上发展起来的、以高能中子辐射为主要杀伤力、威力为千吨级的小型氢弹.它属于第三代核武器. 第一二代分别为原子弹...

三亚市18152015024: 核武器空爆,地爆是怎样的外观景象?其杀伤破坏如何?
雪胆威利: 1.核爆炸按照爆炸中心与地面(水面)的相对位置可分为空中爆炸、地面(水面)爆炸和地下(水下)爆炸三种不同方式. 2.按核战斗部设计看,主要属于原子弹和氢...

三亚市18152015024: 原子弹氢弹的构成?现在的科技发达很多国家都有核武器那么核武器是
雪胆威利: 目前,人们通常所说的核武器是指利用原子核的裂变或聚变所产生的巨大能量和破坏力制造的具有巨大杀伤力的武器,即指利用能自行维持原子核裂变或聚变链式反应瞬间...

三亚市18152015024: 核弹装填的裂变材料会发热熔解吗? -
雪胆威利: 不是一回事. 核电站用的不是衰变热,是裂变热,他浓度低归低,但是他在裂变.裂变是链式反应,开始了停不下来,只能把热导出去.浓度低是不让反应进行太快. 原子弹不一样.原子弹虽然铀浓度高但没有给它起始中子,反应没有开始,那时候铀衰变的热量没什么.但是要是拿中子轰击他一下,开始裂变了...那个热量就... 针对你的补充: 核电站和原子弹多用铀235,铀235的衰变是阿尔法衰变,释放氦核,不释放中子.如果释放中子那就完蛋了,不是东西还没造好就反应掉了吗? 核电站和原子弹的反应开始都是用中子源释放中子,是人为加入的,好像叫“初级中子源棒”,那个玩意是个专利产品,原理我也不知道...

三亚市18152015024: 为什么核弹拥有毁灭性的破坏力?
雪胆威利: 核弹能够利用将原子核聚集在一起的力量.核能被原子以两种基本形式释放出来: ... 以防止提前 爆炸.临界体是指可裂变物质能够发生核裂变反应的最小质量.核弹制造者...

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