其实核反应堆里的核燃料只是利用了一小部分,这是为什么

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发生核反应时主要时主要是U235和热中子发生反应,裂变成两个或者几个中等质量的碎片,同时大约放出两个中子,这些中子经过慢化、吸收、泄露后,“脱颖而出的”那个热中子继续引起新的裂变,此外快中子也引起少量U239的快裂变,辅助放出能量,少量的铀-238俘获一个中子以后可以变成U-239,随后经过两次β衰变就会转化成钚-239,如果U-239再捕获一些中子,还会转化为钚-240、钚-241、钚-242以及其他超铀元素的同位素。钚-239也是易裂变元素,和U235可以起到同样的效果,在寿期末还可以参加裂变反应,释放出能量。

PS:目前我国研究的一个项目ADS嬗变项目,主要目的就是提高铀资源利用率,处理乏燃料。这个以后专门讲解。

近物所ADS嬗变项目团队,有同学正从事这个项目

核电站原理

我国以及国际上正在商运的核电站主流堆型是压水堆,所谓压水堆主要区别于沸水堆而言的,即在一回路中,反应堆中冷却剂是不沸腾的,虽然一回路冷却剂温度可以达到320摄氏度左右,但是压强在15兆帕以上,高压力对应着高的沸点,这点由家里煮肉的高压锅就可以知道,冷却剂在这个状态下是过冷状态,并不会沸腾,所谓冷却剂就是加了硼酸、联氨、氢氧化钾或者氢氧化钠的普通除盐水,也兼做慢化剂。冷却剂就是一个“搬运工”,即将堆型燃料芯块裂变放出的热量搬到蒸汽发生器中来加热水。

关键元件——燃料棒

产生热量的核心部件就是核燃料棒,“单打独斗”产生的热量就远远不够了,核燃料能发出大量热量主要靠“团队作战”,一根根燃料棒组装成燃料组件,核燃料棒是由燃料芯块、燃料包壳等部件组成,燃料芯块直径不到点1厘米, 高度大约3厘米左右,主要成分就是二氧化铀,其中易裂变材料铀-235的含量为3%(平均值,含钆和不含钆富集度不同),即通常所说的富集度为3%,天然铀的铀-235富集度为0.714%,剩下的是铀-238,一节节小燃料芯块灌装到燃料包壳里边就,封口,就成了燃料棒,燃料棒长度为3.5到4米。

THE END
0.在研发核武器和反应堆的过程中发生的临界事故有多危险?自从1945年以来,至少发生过60起临界事故,导致了至少21起死亡,其中美国8人,前苏联10人,日本2人,阿根廷1人,南斯拉夫1人。其中9起事故的原因是操作失误,其他的属于实验反应堆事故。 在研发核武器和反应堆的过程中都发生过临界事故。 1945年6月4日,洛斯阿拉莫斯国家实验室的科学家约翰·比斯莱(John Bistline)正在进jvzquC41okr/uxmw0eun1j46;;?55?93a6644=;
1.全新视界探索无限反应发电机:可以利用通用反应粉和核燃料反应进行发电,左侧添加核燃料,每个铀或者钍增加2%的燃料,每个氧化铀或者氧化钍增加3%的燃料。右侧添加通用反应粉,每个反应粉可以添加10%。每消耗1%的燃料和反应粉可以持续反应25秒产能10万RF(200RF/t) 耗材几乎相当于一个小型反应堆,但是效率非常低下,不推荐使用。 jvzquC41oe428<3eqo5n1x|s1mtls4423?159:14;785h=238<10qyon
2.铀,其他图文简介铀独特的核子特性有很大的实用价值。铀-235是唯一自发裂变的同位素。铀-238在快速中子撞击下能够裂变,属于增殖性材料,即能在核反应堆中经核嬗变成为可裂变的 铀相关文献 段蕴铀 段蕴铀,教授,主任医师,军事医学科学院博士生导师,第二军医大学博士生导师,从事呼吸系统疾病研究和临床近30年,享受国务院政府特殊津贴。jvzquC41yy}/|~uw0et0erykcq5589890jznn
3.重水是什么水重水可以用来干什么→MAIGOO知识轻水亦可以作减速剂,但因为轻水会吸收中子,因此轻水式反应堆必须使用浓缩铀,而不能使用普通铀,否则将不能达到临界质量。重水反应堆不单可以使用普通铀,而且会把铀-238转化成为可制作核弹的钚。印度、巴基斯坦、以色列、北朝鲜都是以这样方法制造核燃料。为了防止核子武器扩散,重水的生产和出售在很多国家都受到限制。jvzquC41o0sbkptq0eun1ptqoco04==4:64ivvq
4.观天象|化学老师都要撕卷子!英国声称向乌提供贫铀弹与核武器完全英国国防部坚称,贫铀弹的辐射风险很低,并声称“贫铀是一种标准成分,与核武器完全无关”,气得化学老师都要撕卷子。据美国“全球安全”网站介绍,在天然铀中,可用于制造核武器与核反应堆的是含量极低的铀235。在铀235被提取后,剩下的铀材料就被称为“贫铀”。 jvzq<84pgyy/jww0ep5elw4ctvodnn4313<4:@;;58678B697:6:
5.天然裂变反应堆——奥克洛现象“典克洛”反应堆的发现 铀矿的主要成分是铀 - 238(其半衰期为45.1亿年)和铀 - 235(其半衰期较短,为7.1亿年),因此铀 - 235的丰度随着年代的倒转而增大(见表中所列数据)。 对大多数原子能发电站的反应堆来说,可将普通的水作为中子减速剂,铀-235的比例得以自动增大,大约在18亿年之前,天然铀的同位素成分是jvzquC41yqxmf|hkgpif0ls1e17:;9226/861?88976/uqyon