Jonathan Osbourne.

博士学位。马里兰大学
发布的作者

乔纳森是公布作者,最近完成了一本关于物理和应用数学的书。

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裂变反应堆

Jonathan Osbourne.
Jonathan Osbourne.

博士学位。马里兰大学
发布的作者

乔纳森是公布作者,最近完成了一本关于物理和应用数学的书。

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裂变反应堆使用裂变材料来启动裂变反应。主持人用于减慢反应。如果反应太热,燃料熔化和反应器不再运作。控制杆吸收燃料内的中子,以防止裂变材料过热。热培养基是水或钠,用于利用能量。热热介质沸腾和其气态沸腾用于运行涡轮机并产生电力。

让我们谈谈核裂变反应堆。因此,这些是您听取的核反应堆的标准类型,您可以获得在美国使用的良好比例的权力。他们如何工作?

嗯,让我们谈谈建立核裂变反应堆的需要。首先,我们需要燃料。现在关于这种燃料的重要事项是它是一种裂变材料。这意味着,如果你射击中子,那么它会在一半半中分裂并发送其他中子。所以你想要做的是通过具有某种自然裂变过程来启动这种反应。所以有人只是自然地分成两半,一些中子出来。然后你想要这些中子去分离其他核。每次核被分裂,它都会释放能量,它也释放更多中子去分割更多原子。因此,只要给你越来越多,更多和更多的能量称为链反应。好吧。

现在有几件事我们需要为这件事正常进行工作。所以首先我们需要我们的裂变材料。裂变燃料的标准选择是铀235,称为富含铀。钚239刚刚被称为钚,因为我们通常不处理其他同位素和铀233.铀233是真正的特殊。它用于叫做反应堆的东西,这不仅为您提供能量,而且它还为您提供更多燃料,因此您可以获得一切。但无论如何,我们已经有了这些裂变材料,这是我们的燃料。现在燃料不仅仅是自己的工作。这是想法。当铀235个核分裂成分时,它会递送那些中子,我们希望那些中子分裂其他核。但这些中子太快了。 They're just going too fast. It's not very likely that they're going to split other uranium 235 nuclei. It's more like they just go right by. Not even communicate. So what we need to do is we need to slow these neutrons down. We need to make them from fast neutrons to what are called thermal or slow neutrons. So the way that we do this is we introduce something called a moderator. Now what a moderator does, is it will just kind of bounce off of these neutrons and slow them down so that they're going slow enough that it's likely that they'll go and break other nuclei and give us more energy. Alright. So we need the moderator to do that.

现在,安全怎么样?这是这个问题。如果反应太快,那​​么是金属的燃料,就会变得太热,它会融化,这被称为核崩溃。这就是这意味着什么。燃料融化,然后只需进入容器的底部,你的反应器不再工作,其实已成为辐射危险。所以你不希望发生这种情况。那你怎么那样做?你如何停止这个过程?嗯,你使用的是一种称为控制杆的东西,这些是你真正地伸入燃料的棒,他们的目的是吸收中子。所以他们只是把它们脱离委托,没有更多的分裂核。 Alright? So that's the purpose of the control rods and you'll put those down in there when the temperature of the fuel gets too high and you got to cool it down. Alright. So those are control rods they're generally made of about 80 per cent silver, 15 per cent indium, and 5 per cent cadmium basically because these metals all absorb neutrons fairly well, and this specific alloy is easy to work with. So you can machine it and you can make it into rods. Alright.

然后我们需要一个热介质。热培养基的目的是采取在这些裂变反应中释放的能量并将其转化为能量。所以我们将要使用,大多数时候,人们使用水或钠,好吗?很多核潜艇使用钠,液体钠,但大部分反应器在这里用水,好吗?所以目的是加热水然后将其发送给某个地方。然后我们将煮沸水,用它来运行涡轮机。然后,该涡轮机运行发电机,这就是我们获得电力的地方。所以让我们来看看这个过程,我已经在这个精彩的图表中概述了美国核监管委员会。

所以我们所拥有的是这里的反应堆。我们有我们的控制杆,我们可以坚持燃料,我们有我们的调解员或主持人,这只是在这里流动。现在,这是一个加压反应堆,因此发生了什么是水或钠,这一切都是加压。现在,当在这里发生裂缝时,加热燃料,然后水拿到能量,它通过这里循环。

现在,我们要做的就是我们将从热调解员分开我们的涡轮机动作,因为什么,这种东西是放射性的,我们真的不想,我们真的不想用它外部环境。所以我们将保留所有的压力,然后我们刚刚在这里占据了一部分,而这种真正的热水过热水将加热这水,煮沸。然后我们已经蒸汽经历了,蒸汽经过贯穿并转动这种涡轮机,然后就是运行发电机的原因。因此,涡轮机像这样,运行有磁铁的发电机,这就是在这里产生电的。所以那么我们有一个冷凝器,将这种蒸汽带回液体水中,并在这里贯穿一些外部供水,通过冷水,将冷水浓缩。所以基本上我们有两个封闭的系统。我们在此获得放射性系统,这里的放射性系统较少,我们正在使用外部环境冷却。

那是一个核反应堆。

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