核反应及其应用之反应堆

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3、裂变释放的能量:19,600,000,000 kcal 比较比较 化石燃料完全燃烧放出的化学能:化石燃料完全燃烧放出的化学能: 1kg标准煤标准煤 7,000 kcal 1L重油重油 9,900 kcal 1m3天然气天然气 9,800 kcal 1kgU-235裂变释放的能量相当于裂变释放的能量相当于2800吨标准煤燃烧释放吨标准煤燃烧释放的能量的能量2022年年4月月8日日7时时57分分No.6核裂变链式反应核裂变链式反应l裂变反应中放出的裂变反应中放出的中子与其它可裂变中子与其它可裂变核碰撞,引起新的核碰撞,引起新的核裂变,放出第二核裂变,放出第二代中子,再引起核代中子,再引起核裂变反应

4、,放出第裂变反应,放出第三代中子,如此持三代中子,如此持续下去的过程。续下去的过程。2022年年4月月8日日7时时57分分No.7维持链式反应的条件维持链式反应的条件核裂变放出中子的三条出路核裂变放出中子的三条出路l飞走飞走l被吸收,不引起新的裂变被吸收,不引起新的裂变l被裂变核吸收,引起新的裂变被裂变核吸收,引起新的裂变中子数中子数=1,就可使裂变反应持续下去。,就可使裂变反应持续下去。自持型自持型中子数中子数1,裂变反应越来越强。,裂变反应越来越强。发散型发散型中子数中子数1,裂变反应越来越弱。,裂变反应越来越弱。收敛型收敛型2022年年4月月8日日7时时57分分No.8 核聚变核聚变(N

5、uclear fusion)l指由质量小的原子,指由质量小的原子,主要是指氘或氚,在主要是指氘或氚,在一定条件下(如超高一定条件下(如超高温和高压),发生原温和高压),发生原子核互相聚合作用,子核互相聚合作用,生成新的质量更重的生成新的质量更重的原子核,并伴随着巨原子核,并伴随着巨大的能量释放的一种大的能量释放的一种核反应形式。核反应形式。 2022年年4月月8日日7时时57分分No.9核聚变的两大优点核聚变的两大优点l核聚变能可为人类提供核聚变能可为人类提供“取之不尽用之不竭取之不尽用之不竭”的能源。的能源。地球上仅在海水中就有地球上仅在海水中就有4545万亿吨氘,万亿吨氘,1 1升海水中所

6、含的升海水中所含的氘,经过核聚变可提供相当于氘,经过核聚变可提供相当于300300升汽油燃烧后释放出升汽油燃烧后释放出的能量。地球上蕴藏的核聚变能约为蕴藏的可进行核裂的能量。地球上蕴藏的核聚变能约为蕴藏的可进行核裂变元素所能释出的全部核裂变能的变元素所能释出的全部核裂变能的10001000万倍,可以说是万倍,可以说是取之不竭的能源。至于氚,虽然自然界中不存在,但靠取之不竭的能源。至于氚,虽然自然界中不存在,但靠中子同锂作用可以产生,而海水中也含有大量锂。中子同锂作用可以产生,而海水中也含有大量锂。l核聚变不会产生污染环境的放射性物质。核聚变不会产生污染环境的放射性物质。2022年年4月月8日日

7、7时时57分分No.10核聚变的实现方式核聚变的实现方式l聚变反应需要非常高的温度(上亿摄氏度),以克服两聚变反应需要非常高的温度(上亿摄氏度),以克服两个带正电的氘核之间的巨大排斥力个带正电的氘核之间的巨大排斥力 l目前主要的几种可控核聚变方式:目前主要的几种可控核聚变方式: l超声波核聚变超声波核聚变l激光约束(惯性约束)核聚变激光约束(惯性约束)核聚变l磁约束核聚变(托卡马克)磁约束核聚变(托卡马克) l目前,实现受控核聚变还存在许多困难,核聚变能的大目前,实现受控核聚变还存在许多困难,核聚变能的大规模和平利用还尚需时日规模和平利用还尚需时日2022年年4月月8日日7时时57分分No.1

8、1ITER计划背景计划背景u1985年,在美、苏首脑的倡议和IAEA的赞同下,一项重大国际科技合作计划“国际热核试验堆国际热核试验堆(International Thermonuclear Experimental International Thermonuclear Experimental ReactorReactor,简称,简称ITERITER)”得以确立,其目标是要建造一个可自持燃烧的托卡马克托卡马克聚变实验堆,验证聚变反应堆的工程可行性,聚变输出功率可达1500兆瓦。uITER计划独立于IAEA之外,由俄、日、美、欧俄、日、美、欧四方共同承建,中国作为全权独立成员加入ITER计划。

9、按ITER组织原则,中国将承担ITER工程总造价46亿美元的10%,并享受全部知识产权。2022年年4月月8日日7时时57分分No.12裂变反应堆发展裂变反应堆发展从 1954 年苏联建成了第一座核电站奥伯宁斯克核电站开始,到目前为止,核电技术的发展经历了四个过程: 第一代核电站是早期的原型堆电站早期的原型堆电站,即1950年至1960年前期开发的轻水堆核电站,如美国的希平港压水堆、德累斯顿沸水堆以及英国的镁诺克斯石墨气冷堆等。 第二代核电站是19601960年后期到年后期到19901990年前期在第一代核电站基础年前期在第一代核电站基础上开发建设的大型商用核电站上开发建设的大型商用核电站,如

10、加拿大坎度堆、苏联的压水堆等。目前世界上的大多数核电站都属于第二代核电站。第三代是指先进的轻水堆核电站先进的轻水堆核电站,即1990年后期到2010年开始运行的核电站。第三代核电站采用标准化、最佳化设计和安全性更高的非能动安全系统,如先进的沸水堆、系统80+、AP600、欧洲压水堆等。第四代是待开发的核电站待开发的核电站,其目标是到2030年达到实用化的程度,主要特征是经济性高(与天燃气火力发电站相当)、安全性好、废物产生量小,并能防止核扩散。 2022年年4月月8日日7时时57分分No.13裂变反应堆分类裂变反应堆分类(1)按照功能分类 按用途分有三类:研究试验堆,生产堆,动力堆。(2)按照

11、中子能谱分类 按照激发核燃料裂变的中子能量的高低,可将核反应堆分为快中子堆、中能中子堆和热中子堆。(3)按照慢化剂分类:轻水堆、重水堆、石墨慢化反应堆等。(4)按照冷却剂分类: 气冷反应堆包括CO2冷却和He气冷却;轻水冷却反应堆主要包括压水堆和沸水堆;还有重水冷却的重水反应堆;液态金属冷却的主要有钠冷、铋冷、锂冷、铅铋合金冷却反应堆等。(5)按照核燃料分类:分成天然铀燃料堆、稍加浓铀燃料堆、加浓铀燃料堆几种类型。目前,在以发电为目的的核能动力领域,世界上应用比较普遍或具有良好发展前景的,主要有压水堆(压水堆(PWRPWR)、沸水堆)、沸水堆(BWRBWR)、重水堆()、重水堆(PHWRPHW

12、R)、高温气冷堆()、高温气冷堆(HTGRHTGR)和快中子堆)和快中子堆(LMFBRLMFBR)等五种堆型。 2022年年4月月8日日7时时57分分No.14压水压水堆(堆(60%)u 压压水堆水堆(PWR)最初是美国为核潜艇设计的一种热中子堆堆型。压水堆核电站采用以稍加浓铀作核然料,铀-235的富集度约3%。核燃料是高温烧结的圆柱形二氧化铀陶瓷燃料芯块。u 压水堆冷却剂入口水温一般在300 oC左右,出口水温330 oC左右,堆内压力15.5 MPa。大亚湾和秦山核电厂就是压水堆核电厂。u 在压水堆核电厂中,一回路的冷却剂通过堆芯时被加热冷却剂通过堆芯时被加热,随后在蒸汽发生器中将热量传给

13、二回路的水使之沸腾产生热量传给二回路的水使之沸腾产生蒸汽。蒸汽。2022年年4月月8日日7时时57分分No.15压水压水堆优缺点堆优缺点l 用轻水作慢化剂和冷却剂的压水堆最显著的特点是结结构紧凑,堆芯的功率密度大构紧凑,堆芯的功率密度大。l 压水堆核电站结构紧凑,堆芯功率密度大,加上轻水的价格便宜,导致压水堆在经济上基建费用低和建设基建费用低和建设周期短周期短。n 为提高出口水温,为此就必须提高压力高压力。为了提高压力,就要有承受高压的压力容器。这就导致压力容器的制作难度和制作费用的提高。n 必须采用有一定富集度达到3%左右核燃料,因而压水堆核电站要付出较高的燃料费用。2022年年4月月8日日

14、7时时57分分No.16沸水沸水堆(堆(23%)u冷却剂自下而上流经堆芯后大约有1414(重量)被变成蒸汽。为了得到干燥的蒸汽,堆芯上方设置了汽水分离器和干燥器。由于堆芯上方被它们占据,沸水堆的控制棒只好从堆芯下方插入。u沸水堆的冷却剂循环流程的特点是堆芯内堆芯内具有一个冷却剂再循环系统。流经堆芯的水仅有部分变成水蒸汽,其余的水必须再循环。从圆筒区的下端抽出一部分水由再循环泵将其唧送入喷射泵。2022年年4月月8日日7时时57分分No.17沸水沸水堆的优缺点堆的优缺点l 直接直接循环循环。核反应堆产生的蒸汽被直接引入蒸汽轮机,推动汽轮发电机组发电,省去一个回路,因而不再需要昂贵的、压水堆中易出

15、事故的蒸汽发生器和稳压器,减少大量回路设备。l 工作压力工作压力可以降低可以降低。将冷却水在堆芯沸腾直接推动蒸汽轮机的技术方案可以有效降低堆芯工作压力。为了获得与压水堆同样的蒸汽温度,沸水堆堆芯只需加压到约70个大气压是压水堆堆芯工作压力的一半。这使系统得到极大地简化,能显著地降低投资。l 堆芯堆芯出现空泡出现空泡。与压水堆相比,沸水堆最大的特点是堆内有气泡,空泡的反应性负反馈是沸水堆的固有特性。它可以使反应堆运行更稳定,自动展平径向功率分布,具有较好的控制调节性能等。n 辐射防护辐射防护和废物处理较和废物处理较复杂复杂,从而影响核电站的设备利用率。n 功率密度功率密度比压水堆小比压水堆小。2

16、022年年4月月8日日7时时57分分No.18重水堆重水堆u 重水堆是指用重水重水(D2O)(D2O)作慢化剂的反应堆。u 重水堆核电站动力循环系统与压水堆核电站相似。一回路系统如图1-13所示,分别为两个相同的循环回路,一个设在反应堆的左侧,另一个设在反应堆的右侧,对称布置。每一个循环回路由2-6个蒸汽发生器和2-8合循环泵组成。每个循环回路带走反应堆一半的热量。一回路中的重水冷却剂在重水循环泵的哪送下由左边循环回路流入左边压力管进口,在堆芯内冷却元件。重水被加热重水被加热升温升温后从反应堆右边流出,进入右侧循环回路。在右边循环回路蒸汽发生器蒸汽发生器中将热量传递给二回路的水。而从蒸汽发生器

17、出口,重水又由右边循环回路重水泵卿送进入右边压力管,在堆芯内被加热,然后从堆左边出去,进入左边循环回路的蒸汽发生器中,再由左侧重水循环泵送入堆芯。如此循环往复将核裂变热能带至蒸汽发生器传递给二回路,产生的蒸汽送入蒸汽轮机做功产生的蒸汽送入蒸汽轮机做功,带动发电机发电.2022年年4月月8日日7时时57分分No.19重水堆重水堆2022年年4月月8日日7时时57分分No.20CANDU型重水堆型重水堆加拿大设计建造的CANDUCANDU堆堆是压力管卧式压力管卧式重水堆的典型代表典型代表。54万千瓦的皮克灵核电厂,有 390根压力管,压力管内总共放了4680束燃料组件。每个燃料棒束内有37根燃料元

18、件棒,因此这些燃料组件共由大约17万根燃料元件棒组成。压力管内冷却燃料组件用的高压重水,压力为100个大气压,温度300C。外套排管与重水排管容器是焊在起的,重水慢化剂不加压,温度约70C。裂变产生的中子在压力管内得不到充分慢化,主要在排管外慢化。将慢化剂保持低温,除了可以避免高压,还可以减少铀238对中子的共振吸收,有利于实现链式反应。2022年年4月月8日日7时时57分分No.21重水重水堆优缺点堆优缺点l 中子经济性好,可以采用天然铀作为采用天然铀作为核燃料核燃料。重水和天然水,(也就是轻水) 的核特性相差很大。吸收热中子的几率比轻水要低两百倍高于其他慢化剂。重水吸收热中子的几率小,所以

19、中子经济性好。以重水慢化的反应堆,可以采用天然铀作为核燃料。从而使得建造重水堆的国家,不必建造浓缩铀厂。l 中子经济性好,比轻水堆更节约天然铀节约天然铀。由于重水吸收的中子少,所以重水慢化的反应堆,中子除了维持链式反应外,还有较多的剩余可以用来使铀-238转变为钚-239,使得重水堆不但能用天然铀实现链式反应,而且比轻水堆节约天然铀20%。l 压力管卧式重水堆的设计,使不停堆换料不停堆换料得以实现,满足核电站连续不断发电的要求。n 重水堆的功率密度低功率密度低。由于重水慢化能力比轻水低,为了使裂变产生的快中子得到充分的慢化,堆内慢化剂的需要量就很大。再加上重水堆使用的是天然铀等原因,同样功率的

20、重水堆的堆芯体积比压水堆大十倍左右。n 重水重水费用占基建投资比重大费用占基建投资比重大。20t天然水中含有3kg重水。虽然从天然水中提取重水,比从天然铀中制取浓缩铀容易,但是由于天然水中重水含量低,所以重水仍然是一种相当昂贵的材料。由于重水用量大,所以重水的费用约占重水堆基建投资的六分之一以上。2022年年4月月8日日7时时57分分No.22高温高温气冷堆气冷堆u高温气冷堆是气冷堆气冷堆的进一步发展,气冷堆是以石墨石墨作为慢化剂,二氧化碳二氧化碳或者氦气氦气作为冷却剂的反应堆。它是出现最早的反应堆,早期应用于军事目的,用天然铀石墨慢化反应堆来生产钚制造核武器。u高温气冷堆是一种用高富集度铀的

21、包敷颗粒包敷颗粒作核燃料、石墨作中子慢化剂、高温氦气作为冷却剂的先进热中子转化堆。u高温气冷堆的核燃料是富集度为90%以上(也有的高温气冷堆采用中、低富集度)的二氧化铀或碳化铀。首先将二氧化铀或碳化铀制成直径小于1mm的小球,其外部包裹着热解碳涂层和碳化硅涂层.将这种包敷颗粒燃料与石墨粉基体均匀混合之后,外面再包一些石墨粉,经复杂的工艺加工制成直径达60mm的球形燃料元件。由于每颗包敷颗粒燃料小球有多层包壳,而且包敷颗粒燃料小球间有石墨包围,所以这种燃料元件在堆内几乎不会破裂。2022年年4月月8日日7时时57分分No.23高温气冷堆高温气冷堆u高温气冷堆的冷却剂是氦气氦气。球形元件重叠时,彼

22、此间有空隙可供高温氦气流过。在氦循环风机的驱动下,氦气不断通过堆芯将裂变热带出,进行闭式循环闭式循环。氦气的压力一般为4MPa4MPa。2022年年4月月8日日7时时57分分No.24高温气冷堆高温气冷堆u 目前的高温气冷堆分为三种:u 第一种是用蒸汽蒸汽(在二回路在二回路)进行间接循环进行间接循环的高温气冷堆。其反应堆出口温度约750,一回路氦气压力为4MPa。这种闭式循环的高温氦气经过蒸汽发生器管内时,使蒸汽发生器管外流动着的二回路的水变为高温蒸汽,像压水堆那样去推动汽轮发电机组。这种间接循环的高温气冷堆的基建投资估计比相同规模的压水堆核电站高出40%,而且要用90%富集度的高浓铀,经济上

23、没有竞争力。u 第二种是直接循环的高温气冷堆直接循环的高温气冷堆。这种堆产生850的高温氮气,不经过蒸汽发生器这一中间环节,直接去推动氦气轮机。氮气轮机排出的余热又可以供氨蒸汽循环使用,采用这种双重循环发电,热能利用率可达50%。也可利用氦气轮机余热供热,使之成为核热电站。由于高温气冷堆逸出的放射性甚微,用来自反应堆堆芯的高温氮气直接推动氦气轮机时,不会像沸水堆核电站直接循环那样给检修造成冷难。u 第三种是特高温气冷堆特高温气冷堆。这种堆的氦气出口温度达950以上,可以炼钢、生产氢气、煤的液化和气化等。如果在燃气轮机后增加两道氨蒸汽循环发电.则热能利用效率可达60%。研制后两种高温气冷堆的主要

24、困难是材料。在850-1200范围内,目前采用的材料的强度难以满足需要。氦循环风机、氦气轮机等大型设备也需要进行研制。2022年年4月月8日日7时时57分分No.25高温气冷高温气冷堆优缺点堆优缺点l 核电站选址灵活选址灵活且热效率高热效率高。利用氦气轮机直接循环时便于用空气冷却塔散失余热。使这种堆可以建在冷却水源不足的地方,选址非常灵活。l 高高转化比转化比。高温气冷堆中除核燃料外,没有金属结构材料,只有中子吸收截面较小的石墨,反应堆的中子经济性好,有较多的剩余中子。 l 安全性安全性高高。高温气冷堆的负温度系数大,堆型热容量也大,因此在事故工况下温度上升缓慢,即使在失氦情况下,堆型结构也不

25、至于熔化,而且采用了预应力混凝土压力壳,容器不会发生突然爆破事故。l 对对环境污染小环境污染小。由于采用性能稳定的氦气作冷却剂,氦气的中子吸收截面极小,反应堆一回路放射性剂量较低;而且由于它的热效率高,排出的废热也比轻水堆少35%-40%,热污染少。l 有综合利用的广阔前景广阔前景。氦气是一种惰性气体,化学性质不活泼,容易净化,不引起材料的腐蚀。它透明,便于装卸料操作。在出口温度提高到1 000-1 200时,可将反应堆的高温工艺供热直接应用于炼钢、制氢、煤的液化或气化等工业生产中,达到综合利用的目的。l 可实现不停堆换料不停堆换料。高温气冷堆使用球形元件时,可以通过装卸料机构实现不停堆连续装

26、卸核燃料。这样可以使堆内的后备反应性小,有利于反应堆的控制。2022年年4月月8日日7时时57分分No.26高温气冷堆优缺点高温气冷堆优缺点n 高燃耗包敷颗粒核燃料元件颗粒核燃料元件的制备制备和辐照考验辐照考验。燃料元件复杂的制备工艺,巨大的数量,要求不仅要克服燃料元件制造工艺上遇到的很多技术难关,还要求元件的制造必须有可靠的稳定性,另外,为了验证这些撤料元件在反应堆内高温、强辐照条件下能否具备良好的使用性能,必须在反应堆内进行长期的辐照考验。n 高温高压氮气回路设备氮气回路设备的工艺技术问题。由于高温高压的氮气极易泄漏,因此对氦气泄漏的指标需要严格加以控制。为此,一回路的系统及设备都需要采取

27、一系列严格的密封防泄漏措施。特别是高温氮气循环风机、氮气轮机、气体阀门等带转动部件的设备,防泄漏动密封的问题最大。n 燃料后处理处理及再加工加工问题。在高温气冷堆中,为了加大转化比,加大燃耗和降低成本,采用铀-钍燃料循环体系,这就给燃料后处理和再加工带来了很多新的问题。在元件再加工中,由于铀-233燃料中含有难以分离的铀-232,后者带有很强的放射性,因此必须采取特殊的防护措施和遥控操作。另一方面,另建一套钍-铀燃料循环体系,在技术上和经济上都要克服一定的困难。2022年年4月月8日日7时时57分分No.27快中子堆快中子堆u 快中子反应堆,简称快堆,是堆芯中核燃料裂变反应主要由平均能量为0.

28、1Mev以上的快中子引起的反应堆快中子引起的反应堆。u 快中子堆一般采用氧化铀氧化铀和氧化钚氧化钚混合燃料(或采用碳化铀-碳化钚混合物),将二氧化铀与二氧化钚混合燃料加工成圆柱状芯块,装入到直径约为6毫米的不锈钢包壳内,构成燃料元件细棒。燃料组件是由多达几十到几百根燃料元件细棒组合排列成六角形的燃料盒。u 快堆堆芯与一般的热中子堆堆芯不同,它分为燃料区燃料区和增殖再生增殖再生区区两部分。燃料区由几百个六角形燃料组件盒组成。每个燃料盒的中部是混合物核燃料芯块制成的燃料棒,两端是由非裂变物质天然(或贫化)二氧化铀束棒组成的增殖再生区。核燃料区的四周是由二氧化铀棒束组成的增殖再生区。2022年年4月

29、月8日日7时时57分分No.28快中子堆快中子堆u 由于堆内要求的中子能量较高,所以快堆中无需特别添加慢化中子的材料,即快堆中无慢化剂无慢化剂。目前快堆中的冷却剂主要有两种:液态金属钠液态金属钠或氦气氦气。根据冷却剂的种类,可将快堆分为钠冷快堆和气冷快堆。气冷快堆由于缺乏工业基础,而且高速气流引起的振动以及氮气泄漏后堆芯失冷时的问题较大,所以目前仅处于探索阶段。u 钠冷快堆用液态金属钠液态金属钠作为冷却剂,通过流经堆芯的液态钠将核反应释放的热量带出堆外。钠的中子吸收截面小;导热性好;沸点高达886.6,所以在常压下钠的工作温度高,快堆使用钠做冷却剂时只需两三个大气压,冷却剂的温度即可达500-

30、600;比热大.因而钠冷堆的热容量大;在工作温度下对很多钢种腐蚀性小;无毒。所以钠是快堆的一种很好的冷却剂。世界上现有的、正在建造的和计划建造的都是钠冷快堆。2022年年4月月8日日7时时57分分No.29快中子堆快中子堆u 按结构来分,钠冷快堆有两种类型,即回路式回路式和池式池式。2022年年4月月8日日7时时57分分No.30快中子快中子堆优缺点堆优缺点l 可充分利用充分利用核燃料。天然铀中的铀238作为可转化材料,能在快堆中转化为易裂变材料钚-239,所以理论上通过乏燃料的后处理,快中子堆可以将铀-235、铀-38及钚-239全部加以利用。但由于反复后处理时的燃料损失及在反应堆内变成其他

31、核素,快堆只能利用70%70%以上的铀资源.即使如此,也比目前的热堆对核燃料的利用率提高8080倍。由于快堆对核燃料的品位不如热堆那么敏感,原料来源充足。l 可实现核燃料的增殖核燃料的增殖。使核燃料增殖的,以铀-钚循环为基础的快堆,才是消除目前的热堆对铀资源的浪费,摆脱即将面临的铀资源日益枯竭困境的出路。l 低压堆芯下的高热效率高热效率。快堆由于采用液态金属钠作为冷却剂,在堆芯基本处于常压下,冷却剂的出口温度可达500-600。这为提高快堆核电站的热效率奠定了基础。“超凤凰”快堆电站的热能利用率达41%,远超过现在先进压水堆可以达到的34%的水平。2022年年4月月8日日7时时57分分No.3

32、1快中子堆优缺点快中子堆优缺点n 在钠作冷却剂的快堆中,液态金属钠与水(或蒸汽)相遇就会产生剧烈剧烈的化学反应化学反应,并可能引起爆炸爆炸。n 钠与空气接触就会燃烧燃烧n 钠中含氧氧量超过一定数量会造成系统内结构等材料的严重的腐蚀腐蚀n 堆内的液态钠由于沸腾所产生的气泡空腔会引入正的反应性,其结果会使反应堆的功率激增功率激增,容易导致反应堆堆芯熔化堆芯熔化事故的发生n 快堆为提高热利用率和适应功率密度的提高,燃料元件包壳的最高温度可达650,远远超过压水堆燃料元件约350的最高包壳温度。很高的温度、很深的燃耗以及数量很大的快高的温度、很深的燃耗以及数量很大的快中子的强烈轰击中子的强烈轰击,使快

33、堆内的燃料芯块及包壳燃料芯块及包壳碰到的问题比热堆复杂得多。2022年年4月月8日日7时时57分分No.32第四第四代反应堆代反应堆u第四代核反应堆系统(Gen IV)是当前正在被研究的一组理论上的核反应堆,其概念最先是在1999年6月召开的美国核学会年会上提出的。美国、法国、日本、英国美国、法国、日本、英国等核电发达国家在2000年组建了Gen-IV国际论坛(GIF),并完成制定Gen Gen IVIV研发目标计划。预期在2030年之前,这些设计方案一般不可能投入商业运行。u超高超高温气冷反应堆(温气冷反应堆(VHTRVHTR)是高温 气冷堆的进一步发展,采用石墨慢 化、氦气冷却、铀燃料一次性循环 方式。该反应堆的预期出口气体温 度可达1000,这种热能可用于工 业热工艺生产。2022年年4月月8日日7时时57分分No.33第四代反应堆第四代反应堆u 超临界水冷反应堆(超临界水冷反应堆(SCWRSCWR)系统是一个高温、高压水冷反应堆,运行在水的热力学临界点( 374,221Mpa/705,3208psia)以上。超临界水冷堆(SCWR)利用超临界水作冷却剂流体。这种水既具有液体性质又具有气体性质, 热传导效率远远优于普通 的轻水。2022年年4月月8日日7时时57分分No.34第

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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