E核電站與核反應(yīng)堆

E反應(yīng)堆核電站第十二章物質(zhì)的微觀結(jié)構(gòu)1精選ppt重核裂變時的鏈式反應(yīng)進行得很快，大約1秒種內(nèi)就能產(chǎn)生1000代中子，于是在很短的時間內(nèi)便有大量核發(fā)生裂變，放出大量核能，發(fā)生爆炸。要利用核能作為能源而為人類造福，則必須讓核能釋放的速度聽從于人們的意愿——即人為控制重核裂變鏈式反應(yīng)的速度來獲得核能。1942年12月，意大利科學家E.費密領(lǐng)導的科學家小組建成了世界上第一座人工的裂變反應(yīng)堆，首次實現(xiàn)了可控核裂變鏈式反應(yīng)。[

2精選ppt1.用人工方法控制核裂變鏈式反應(yīng)速度并獲得核能的裝置，叫做反應(yīng)堆。一、反應(yīng)堆2.反應(yīng)堆主要由核燃料棒、減速劑、控制棒、冷卻系統(tǒng)和防護層等構(gòu)成。

即核反應(yīng)堆是一種啟動、控制并維持核裂變鏈式反應(yīng)的裝置。相對于核武器爆炸瞬間所發(fā)生的失控鏈式反應(yīng)，在反應(yīng)堆中核裂變的速率可得到精確的控制，其能量能夠慢速釋放，供人們利用。3精選ppt普通反應(yīng)堆內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖反應(yīng)堆中的核燃料物質(zhì)優(yōu)做成棒狀，被控制棒分散隔開。控制棒的作用是吸收中子，將它抽出或插進反應(yīng)堆，可以加快、減慢或停止鏈式反應(yīng)。進入反應(yīng)堆內(nèi)部的水，一作為減速劑，二作為冷卻劑。鋼制壓力容器作為防護層封裝著核燃料。4精選ppt控制棒：其作用是吸收中子。一般由硼、鎘等易于吸收慢中子的材料制成。

調(diào)節(jié)控制棒插入反應(yīng)堆的深度，控制吸收中子的多少，也即改變鈾235吸收中子的數(shù)量，以達到控制鏈式反應(yīng)速度的目的。5精選ppt

減速劑：用來降低裂變產(chǎn)生中子的運動速度。一般用水、重水、石墨等組成。中子與質(zhì)量越小的核相碰，損失的動能越大，因而慢化的效果越好。隨著所使用的慢化劑，反應(yīng)堆可分為水堆、重水堆、石墨堆等類型。

裂變中子能量大部分在1~2MeV范圍；中子通過和介質(zhì)中原子核碰撞，逐步“慢化”，直到能量和介質(zhì)中的分子熱運動達到平衡，即中子的速度被慢化。速度越慢的中子被鈾235吸收而引起裂變的可能性越大。6精選ppt冷卻劑常用水在反應(yīng)堆內(nèi)外循環(huán)流動，把反應(yīng)堆產(chǎn)生的熱量傳出去，同時又起了使反應(yīng)堆降溫、冷卻的作用。在核電站中一般采用兩個熱循環(huán)系統(tǒng)，可以避免受污染的水直接進入發(fā)電機組，以減少對外界的污染。7精選ppt3.反應(yīng)堆的用途

核裂變可釋放大量能量，同時又產(chǎn)生大量中子。因此，反應(yīng)堆的用途主要可歸結(jié)為利用核能和利用中子兩個方面。

如利用核能可以用來發(fā)電、供熱、也可以作為火箭、飛機、潛艇、航空母艦等的動力裝置等；利用中子可以大量生產(chǎn)放射性同位素、利用中子摻雜技術(shù)生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)半導體材料、還可以利用堆內(nèi)放出的中子治療癌癥等。8精選ppt

核反應(yīng)堆分類：①將中子束用于實驗或利用中子束的核反應(yīng)，包括研究堆、材料實驗等。②生產(chǎn)放射性同位素的核反應(yīng)堆。③生產(chǎn)核裂變物質(zhì)的核反應(yīng)堆，稱為生產(chǎn)堆。④提供取暖、海水淡化、化工等用的熱量的核反應(yīng)堆，比如多目的堆。⑤為發(fā)電而發(fā)生熱量的核反應(yīng)，稱為發(fā)電堆。⑥用于推進船舶、飛機、火箭等到的核反應(yīng)堆，稱為推進堆。

9精選ppt主要由慢（快）中子起作用的核反應(yīng)堆，叫做熱（快）中子堆。由于熱中子堆所需的核燃料（鈾或钚）較少，并且較易控制，所以現(xiàn)在核電站使用的反應(yīng)堆大都是熱中子堆。快中子堆需要裝進更多的核燃料，但可利用來增殖钚，加深核燃料的利用率。如制造原子彈時。

核反應(yīng)堆分類10精選ppt二、核電站反應(yīng)堆蒸汽發(fā)生器冷卻劑蒸汽水汽輪機發(fā)電機冷凝器汞汞水泥防護層核島常規(guī)島利用反應(yīng)堆中的核燃料裂變放出的核能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿陌l(fā)電廠。隨著石油和煤炭資源日漸稀缺，核能發(fā)電開始受到重視。11精選ppt核電站的基本構(gòu)成及基本原理核電站由核島、常規(guī)島及配套設(shè)施組成。核電站與一般電廠的區(qū)別主要在核島部分，核島的主要部分是反應(yīng)堆。核電站的核心裝置是提供核能的反應(yīng)堆，堆中釋放的能量要利用載熱流體（水、氦氣、液態(tài)金屬）通過第一回路帶到熱交換器，再通過熱交換器，加熱工作物質(zhì)，由第二回路送到渦輪發(fā)電機。12精選ppt1954年，在庫爾恰托夫的主持下，前蘇聯(lián)建成了世界上第一座核電站——奧布靈斯克5MW石墨水冷堆核電站。從此人類進入了核電時代。這種類型的核電站目前只在原蘇聯(lián)和東歐少數(shù)國家使用。13精選ppt世界第一座核反應(yīng)堆

（天然鈾52噸、高純石墨1000多噸，總重1400噸）14精選ppt1957年，美國的希平港壓水堆核電站投入運行，這種核電站安全性能較好，目前世界各國的核電站有70%以上屬于這種類型。我國投入運行的秦山核電站、廣東大亞灣核電站、在建的秦山二期、嶺澳、田灣核電站也是。15精選ppt壓水堆核電站示意圖16精選ppt秦山核電站1991年底投入運行

我國核電起步較晚，80年代才動工興建核電站。

17精選ppt1987年開工1994年全部并網(wǎng)發(fā)電18精選ppt1960年，美國的德累斯頓沸水堆核電站投入運行，它主要由沸水堆本體、蒸汽給水系統(tǒng)和其它輔助系統(tǒng)組成。目前這種類型的核電站所占比例僅次于壓水堆核電站，我國目前沒有這種類型的核電站。19精選ppt1968年，加拿大角坎杜堆核電站運行，它由重水堆本體、一次冷卻回路、二次回路及其它輔助系統(tǒng)組成。目前，這種類型核電站所站比例排在第三位，我國在建的秦山三期核電站即屬這種類型。20精選ppt1974年，法國建成了“鳳凰”示范快堆核電站，它由快中子堆本體、一回路鈉、二回路鈉、三回路水及其它輔助系統(tǒng)組成。目前，這種類型核電站所占比例最小，它的最大特點是在運行中能夠?qū)崿F(xiàn)核燃料的增殖，我國將建一座實驗快（中子）堆。21精選ppt中國快堆在建設(shè)中22精選ppt三、核電是經(jīng)濟、安全、干凈的能源

首先，核能是高度濃集的能源，核電站可建立在最需要用電的地方，不受燃料運輸?shù)南拗?。l公斤鈾裂變產(chǎn)生的熱量相當于1公斤標準煤燃燒后產(chǎn)生熱量的270萬倍。因此，核電站特別適合于缺乏常規(guī)能源而又急需用電的地區(qū)，如我國的東南、華南地區(qū)。核能是后備儲量最豐富的能源，鈾在地球上的儲量相當豐富，等于有機燃料儲量的20倍。23精選ppt

其次，核能是清潔的能源，有利于保護環(huán)境。目前，世界上80%的電力來自燒煤或燒油的火力發(fā)電站，燃燒后的煙氣排放到大氣中嚴重污染環(huán)境。相同規(guī)模的火電站釋放出的放射性比核電站大幾倍。煤燃燒后排放的一氧化碳、二氧化碳、硫化氫和苯并芘，容易形成酸性雨，使土壤酸化，水源酸度上升，對植物及水產(chǎn)資源造成有害影響，破壞生態(tài)平衡，苯并芘還是一種強致癌物質(zhì)。一個成年人每天要呼吸約14公斤的空氣，火電站污染造成的死亡幾率是相同規(guī)模核電站的400倍。同時大氣中二氧化碳濃度增加還導致大氣層的“溫室效應(yīng)”。另外，煤和石油又是重要的化工原料，大量燒掉十分不利于化學工業(yè)的發(fā)展，是十分可惜的浪費。

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為了核電站的安全，防止放射性物質(zhì)和輻射的泄漏，核電站設(shè)置了四道屏障：第一道，作為核燃料的二氧化鈾陶瓷芯塊，能將絕大部分裂變的產(chǎn)物留在芯塊內(nèi)；第二道，性能相當好的鋯合金燃料包殼，把芯塊密封在殼內(nèi)；第三道，壓力殼；第四道為，防輻射泄漏的安全殼。

另外，核能又是安全的能源，經(jīng)過幾十年的發(fā)展和完善，核電站已成為最安全的部門之一。我國核工業(yè)30多年的安全記錄就是良好的佐證。

25精選ppt四、發(fā)展核電的前景非常廣闊

核能利用是解決