这篇文章小编将目录一览:
- 1、请问:石墨核反应堆职业原理是何,蒸汽是怎样产生的???
- 2、石墨核反应堆发现经过
- 3、核反应堆中石墨和控制棒分别起何影响?
- 4、石墨反应堆和清水反应堆的区别
请问:石墨核反应堆职业原理是何,蒸汽是怎样产生的???
石墨反应堆的职业原理基于核裂变链式反应。在反应堆中,石墨充当慢化剂,它减缓了快中子的速度,使得这些中子更有可能被铀燃料吸收并引发进一步的核裂变。在石墨反应堆中,产生的蒸汽来自于作为冷却剂的轻水。轻水流经反应堆核心,吸收热量并转化为蒸汽。这个蒸汽随后可以用来推动涡轮机,进而发电。
石墨反应堆的职业原理基于核裂变,其中石墨起到了减缓中子速度的影响,以便维持链式反应。在反应堆内部,燃料棒位于石墨制成的床中,通过核裂变产生热量。 产生的热量被用作冷却剂的水吸收,使水温升高并转化为蒸汽。这个经过是沸水堆反应堆的特点,其中水和蒸汽在同一压力容器内循环。
石墨反应堆的原理就是链式反应 (详见核裂变)以石墨作为减速剂 产生热量 冷却剂(轻水)流过堆芯产生蒸汽接着用蒸汽发电。简单的说就是 燃料棒插入石墨做的床里面 烧水 产生蒸汽 石墨反应堆的蒸汽 是冷却剂(轻水)流过堆芯产生。
石墨核反应堆发现经过
1、石墨反应堆(RBMK)是早期核裂变反应堆的代表,以其使用石墨作为中子减速剂而闻名。石墨因其高熔点、稳定性和耐腐蚀性,成为理想的减速剂。在原子反应堆中,石墨的纯度要求极高,以保证反应堆的效率和安全。特别是,石墨中的硼含量需控制在极低水平,以避免对链式反应的负面影响。
2、另一方面,石墨反应堆因其产生的核废料容易提取核燃料钚,成为朝鲜和伊朗等国被要求拆除并替换为轻水反应堆的缘故,由于钚是核弹制造的关键成分。
3、年,哈恩和休特洛斯发现中子与铀原子碰撞可以引发裂变,释放能量,并且裂变产生的中子能够维持链式反应。1939年,费米在了解到这一发现后,迅速着手探索核反应堆的可能性,并在哥伦比亚大学组织了一支研究团队,深入研究并设计核反应堆,其中包括解决石墨材料的难题。
4、在石墨反应堆的设计中,大量的立方体石墨被精心堆砌成矩阵结构。在这个结构中,核燃料棒被巧妙地插入,形成核心部分。启动反应堆后,关键的步骤发生了,即铀235原子核在裂变经过中释放出的快中子。
5、石墨反应堆的职业原理基于核裂变,其中石墨起到了减缓中子速度的影响,以便维持链式反应。在反应堆内部,燃料棒位于石墨制成的床中,通过核裂变产生热量。 产生的热量被用作冷却剂的水吸收,使水温升高并转化为蒸汽。这个经过是沸水堆反应堆的特点,其中水和蒸汽在同一压力容器内循环。
6、当反应堆启动后,铀235的核裂变活动开始,释放出大量快速中子。然而,石墨的影响至关重要,它扮演着减速剂的角色。这些快中子在石墨中与碳原子发生碰撞,速度逐渐减慢。这一经过对于引发链式反应至关重要,由于减慢的中子更有可能引发其他铀235原子核的裂变,形成一个持续的、可控的能量释放经过。
核反应堆中石墨和控制棒分别起何影响?
在核反应堆中,石墨起到减速剂的影响。它能够减慢快中子变成热中子的速度,这是由于石墨对中子有较高的俘获截面,使得中子在与石墨原子碰撞后减速。 控制棒是用来控制核反应速率的装置,通常由硼和镉等能够有效吸收中子的材料制成。
控制棒是用来调节核反应速率的工具,通常由具有高吸收中子能力的镉材料制成。 在核反应堆中,石墨、重水或普通水被用作减速剂。这些物质的影响是与快中子碰撞,减少其能量,使之转化为慢中子,从而增加U235核捕获慢中子的机会。
在核反应堆中,石墨起减速影响,镉棒起控制反应速度影响。石墨具有良好的中子减速性能,最早作为减速剂用于原子反应堆中.作为原子反应堆用的石墨纯度要求很高,杂质含量不应超过几十个PPm ( PPm为百万分其中一个),特别是其中硼的含量应小于0.5 PPm。
核反应堆中用于控制核裂变反应快慢的部分通常是由纯净的石墨棒组成。 这些石墨棒被放置在反应堆的蜂窝状孔隙中,通过调整棒子的深度来调节反应速率。 深度较大的石墨棒会吸收更多反应堆中产生的中子,从而减缓反应速度;反之,深度较浅的棒子会使反应速度加快。
切尔诺贝利核事故的发生,部分缘故是由于操作人员的错误操作,包括关闭了安全体系并过度拔出了控制棒。 控制棒通常由石墨和硼混合制成,以便在需要降低反应堆功率时提供更好的减速效果。 在事故中,控制棒未能有效插入反应堆以减缓链式反应,导致反应速度加快,最终导致了爆炸。
当控制棒完全插入,这截石墨会被移除,此时控制棒能够更有效地控制反应率,由于插入控制棒不仅减少了石墨的减速影响,还增加了控制棒本身对中子的吸收。 这截石墨的设计还旨在保持反应堆核心燃料、减速剂和冷却剂的分布对称均匀,从而使得中子流分布更加均匀,减少局部应力,实现更佳的控制。
石墨反应堆和清水反应堆的区别
原理不同 石墨反应堆的职业原理是将大块的立方体石墨堆砌起来,将核燃料棒插入其中。启动反应堆后,铀235裂变产生的快中子会被石墨减速,接着撞击新的铀235原子核,从而产生链式反应。石墨因其良好的减速效果,被视为理想的减速剂,与重水并列为最佳减速剂其中一个。这使得石墨反应堆的效率较高。
区别一:原理不同 石墨反应堆的原理是将大块的立方体的石墨堆砌起来,将核燃料棒插入其中,接着启动反应堆,这样铀235裂变后放出的快中子就会被石墨减速,接着去撞击新的铀235原子核,于是产生链式反应。
石墨减速反应堆与轻水反应堆的主要区别在于它们使用的中子慢化剂不同。石墨反应堆使用石墨作为慢化剂,而轻水反应堆则使用普通水。 慢化剂的影响是减慢中子的速度,使得核裂变更容易发生链式反应。作为慢化剂,石墨和重水都是较好的选择,但石墨是碳的一种形式,可以燃烧,而重水成本较高。
它们在核反应堆的设计和运行中也起到了关键影响。重水反应堆利用重水作为慢化剂和中子载体,而石墨反应堆则利用石墨的慢化能力来控制中子的速度。 核反应堆通过精确控制中子的流动和吸收,确保了核能的稳定释放。这种控制保证了核能的持续和均匀供应,使得核能能够作为一种可靠和高效的能源。
我回答说,主要缘故是石墨是一种天然资源,而重水则需要通过复杂的生产工艺来制备。 换句话说,制备重水所需的设备和工艺流程,其投资成本远远超过了石墨的获取成本。 因此,重水反应堆的整体造价相比石墨反应堆要高出许多,这就是两者成本差异巨大的主要缘故。
由于石墨是天然资源,而重水需要大量的设备去生产,也就是生产重水设备的投资,远远超过石墨的成本,因此重水反应堆比石墨反应堆贵无数倍。