核反应堆的工作原理是怎样的?

作者&投稿:针申 (若有异议请与网页底部的电邮联系)
核反应堆的工作原理是怎样的?~

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。

核反应堆是核电站的心脏

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。



反应堆 是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。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。
在原子能的和平利用中,最典型的当数原子能发电,也称核电。如果说原子弹的爆炸是瞬间、不受控制地进行的铀-235或钚-239核裂变链锁反应的结果,那么原子能发电站利用的能量是来受控状态下持久进行的铀-235或钚-239核裂变链锁反应。一种可以人为控制核裂变反应快慢并能维持链锁核裂变反应的装置叫做反应堆。费米发明的反应堆是用来生产钚-239的,这种反应堆叫做生产堆。原子能发电站的核心也是反应堆,它是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,这种反应堆叫做动力堆。原子能发电与用煤、用油发电的区别仅在于产生热量的装置不同,前者是原子能反应堆,后者是燃煤、燃油锅炉。
反应堆的类型很多,但它主要由活性区,反射层,外压力壳和屏蔽层组成。活性区又由核燃料,慢化剂,冷却剂和控制棒等组成。现在用于原子能发电站的反应堆中,压水堆是最具竞争力的堆型(约占61%),沸水堆占一定比例(约占24%),重水堆用的较少(约占5%)。压水堆的主要特点是:1)用价格低廉、到处可以得到的普通水作慢化剂和冷却剂,2)为了使反应堆内温度很高的冷却水保持液态,反应堆在高压力(水压约为15.5 MPa )下运行,所以叫压水堆;3)由于反应堆内的水处于液态,驱动汽轮发电机组的蒸汽必须在反应堆以外产生;这是借助于蒸汽发生器实现的,来自反应堆的冷却水即一回路水流入蒸汽发生器传热管的一侧,将热量传给传热管另一侧的二回路水,使后者转变为蒸汽(二回路蒸汽压力为6—7 MPa,蒸汽的温度为275—290 ℃);4)由于用普通水作慢化剂和冷却剂,热中子吸收截面较大,因此不可能用天然铀作核燃料,必须使用浓缩铀(铀-235的含量为2—4%)作核燃料。沸水堆和压水堆同属于轻水堆,它和压水堆一样,也用普通水作慢化剂和冷却剂,不同的是在沸水堆内产生蒸汽(压力约为7 MPa),并直接进入气轮机发电,无需蒸汽发生器,也没有一回路与二回路之分,系统特别简单,工作压力比压水堆低。然而,沸水堆的蒸汽带有放射性,需采取屏蔽措施以防止放射性泄漏。




核反应堆工作原理是什么?
核反应堆的工作原理是利用中子轰击重核发生裂变反应,释放出大量核能。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...

核电站的运作,究竟是什么原理呢?
引言:核电站的运作,究竟是什么原理呢?让我们一起来看看吧。核电站运作的基本工作原理基本工作原理是:在核电站中,反应堆进行核裂变,将核能转化为水的热能。水作为冷却剂在反应堆中吸收核裂变产生的热能,成为高温高压的水然后沿管道进入蒸汽发生器的U型管内,将热量传给U型管外侧的水,使其变为饱和...

核电站的工作原理是什么?
1. 核电站的核心设备是核反应堆,其基本工作原理是利用核裂变将核能转化为热能。2. 高温高压的水作为冷却剂在反应堆中吸收核裂变产生的热能,随后进入蒸汽发生器的U型管内,将热量传递给U型管外侧的水,使其变成饱和蒸汽。3. 核电站通过核反应堆加热水产生蒸汽,进一步将原子核裂变能转化为热能;蒸汽的...

求《钢铁侠》方舟反应堆工作原理!
在电影中,托尼斯塔克利用钯元素吸附氢来引发聚变反应,但具体如何在常温下维持这种反应,恐怕连创作者也未完全揭示。这种高科技元素不仅为钢铁侠提供了无尽的能量,也展示了科幻与科技的奇妙结合。虽然电影中的细节可能带有艺术加工,但方舟反应堆的基本原理基于托卡马克技术,它展示了核聚变的潜力,即通过将轻...

日本福岛的核电站反应堆是什么工作原理?有没有图示
日本福岛核电站的反应堆如何运作?能提供图解吗?核电站的反应堆基于核裂变过程来产生能量,进而生成电力。其基本工作原理可概括为:1. 中子撞击铀-235原子核,导致原子核分裂成两个较轻的新原子核,同时释放出巨大的裂变能量。2. 这个裂变过程还会生成额外的中子和伽马射线等粒子。3. 这些新产生的中子...

核电站的工作原理是什么?
核电站的核心是反应堆,反应堆中的核燃料裂变产生大量热能,这些热能通过传热介质传输到蒸汽发生器,进而推动涡轮机运转发电。最终通过变压器将电升压送入电网,为人们的生活提供稳定的电力供应。核电站属于高技术工程范畴,具有很高的安全标准。它的工作原理涉及多个复杂环节,具体如下:一、核电站中的核心...

核反应堆都是什么原理?为什么它们出事故会那么厉害?
核反应堆的原理其实不是很难理解,但是想要把核反应的能力转化为我们所用就是一个非常难的一件事情,核反应堆的原理就是利用原子核的裂变产生链式反应最终产生非常多的能量,高能量就产生了高温,高温会使反应堆遭到破坏,所以在产生了高温之后就需要用水去将它冷却从而产生水蒸气,产生了水蒸气之后就可以...

核电站核反应堆的工作原理
5. 核反应堆是一种可控制裂变链式反应的装置,其中铀235原子核受到中子轰击后裂变,释放出更多中子。6. 循环水或其他物质带走裂变产生的热量,防止反应堆过热。7. 核反应堆的基本组成包括裂变原子核、热载体、控制设施和防护装置。8. 控制设施确保核反应堆可以依人的意愿决定工作状态。9. 防护装置保护...

核反应堆原理
核反应堆原理 核反应堆是一种能够实现可控核裂变的装置,其原理主要基于核裂变能释放以及相应的控制机制。一、核裂变原理 核裂变是指重核在吸收慢化剂后分裂成两个或多个较小原子核的过程,同时释放出巨大能量。这个过程释放出的能量包括热能、光能以及放射性辐射等。二、反应堆核心组件 核反应堆的核心是...

求《钢铁侠》方舟反应堆工作原理!
在《钢铁侠》中,方舟反应堆是一个虚构的能源转换装置,其核心工作原理是基于科幻设定的理论构建。该反应堆的核心目标是实现能量的高效转换,以生成近乎无限的能源供应。它能够将常见的物质转换为巨大的能量,从而为钢铁侠的战甲及其他高科技设备提供动力。二、技术细节解析:方舟反应堆的工作原理 1. 物质...

龙泉市18582705734: 核反应堆是怎么回事?它的结构和原理怎样? -
蓟屠丝乐:[答案] 答案: 解析: 如下图所示,核反应堆是产生核反应的装置,是核电站的核心.核反应一般由铀棒(核材料)、减速剂、控制棒、冷却剂、热交换器和屏蔽物(水泥)等组成. 它的工作基本原理是这样的:核材料在反应堆内部发生核反应产生热量;...

龙泉市18582705734: 核反应的工作原理 -
蓟屠丝乐: 核裂变:可裂变重核裂变成两个、三个或更多个中等质量核的核反应.在裂变过程中有大量能量释放出来,且相伴放出2~3个次级中子.裂变反应包括用中子轰击引起的裂变和自发裂变两种. 核聚变:由轻原子核熔合生成较重的原子核,同时释放出巨大能量的核反应.为此,轻核需要能量来克服库仑势垒,当该能量来自高温状态下的热运动时,聚变反应又称“热核反应”.展开全部区别:如果是由重的原子核变化为轻的原子核,叫核裂变,如原子弹爆炸;如果是由轻的原子核变化为重的原子核,叫核聚变,如太阳发光发热的能量来源.

龙泉市18582705734: 谁知道核反应堆的工作原理
蓟屠丝乐: 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...

龙泉市18582705734: 核反应堆的工作原理是利用中子轰击重核发生裂变反应,释放出大量核能.核电站就是利用核反应堆释放的核能转化为电能.(1)核反应方程式 U+ 0 1 n→ Ba... -
蓟屠丝乐:[答案] (1)(2)M

龙泉市18582705734: 核能反应堆是怎样运作的??原理?? -
蓟屠丝乐: 反应堆是核电站的关键设备,链式裂变反应就在其中进行. 反应堆种类很多,核电站中使用最多的是压水堆. 压水堆中首先要有核燃料.核燃料是把小指头大的烧结二氧化铀芯块,装到锆合金管中,将三百多根装有芯块的锆合金管组装在一起...

龙泉市18582705734: 核反应堆工作原理 -
蓟屠丝乐: 反应堆有核反应堆分为核聚变反应堆和核裂变反应堆,根据工作使用的原料和设计方案又可以分成很多种,可以查有关资料.在百度中输入“核反应堆工作原理”即可查到.

龙泉市18582705734: 核反应堆的工作原理是利用中子轰击重核发生裂变反应,释放出大量核能.核反应方程式 23592U+n→ 14156Ba+ -
蓟屠丝乐: A、由核电荷数守恒知X的电荷数为0,故X为中子;由质量数守恒知a=3,故A正确; B、由题意知,核反应过程中的质量亏损△m=mu-mBa-mKr-2mn,故B正确; C、由质能方程可知,释放的核能△E=△mc2=(mu-mBa-mKr-2mn)c2,故C错误; D、U235核不如比Ba141核、Kr92核稳定,U235核的比结合能比Ba141核、Kr92核的比结合能都小,故D错误; 故选AB.

龙泉市18582705734: 核反应的原理? -
蓟屠丝乐:[答案] 核反应百科名片 核反应(nuclear reaction),是指粒子(如中子、光子、π介子等)或原子核与原子核之间的相互作用引起的各种变化. 目录[隐藏] 简介 定义定义1 定义2 定义3 定义4 定义5 原理 分类 特点简介 定义 定义1 定义2 定义3 定义4 定义5 原...

龙泉市18582705734: 核反应堆原理 - 请教一下核反应堆的工作原理及应用.
蓟屠丝乐: 原子核反应堆就是人工控制原子核裂变反应,使原子核裂变所释放的能量能为人类服务.那石墨制成的炉灶发出巨大能量,还能产生更多的新的中子,从而使核反应越来越剧烈(链式反应),在一瞬间就会产生巨大的能量,原子弹主是根据这一机理制成的.为了控制链式反应,必须在核反应过程中把产生的中子吸收掉,炉灶上面的金属棒是镉棒,它就有这种功能.主要防止核反应一旦失控就把金属镉填进去,中断核反应的进行.指挥建造这世界上第一个原子核反应堆的“伙夫”就是意大利的物理学家恩里科·费米. 第一个原子核反应堆的成功运行,为制造原子弹和和平利用原子能打开了大门. 详细请见:

龙泉市18582705734: 谁能描述描述,核反应堆的发电原理 -
蓟屠丝乐: 需要加入中子吸收剂和中子减速剂(通常是石墨棒).除此之外还要通过冷却剂(通常用轻水)不断给反应堆降温.为了控制核裂变的速度基本原理是U-235或Pu-239在中子作用下发生核裂变的链式反应,并且在此过程中放出大量的热量,以实现受控核裂变,不至于发生爆炸,防止堆芯熔损

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