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核电站为什么要使用减速剂?这不是相当于浪费能量吗

来源:www.baiyundou.net   日期:较早时间
核发电的原理是用速度低的中子去轰击铀原子,使铀原子裂变,裂变中放出能量的同时又产生速度快的中子,产生的中子再去轰击新的铀原子发生裂变。裂变产生的中子是速度很快的,不能引起的铀原子裂变,所以需要减速剂进行减速,变成慢中子之后才能引起裂变。

减速剂作用是减慢中子速度,慢速中子反而可以增大核反应的几率。中子如果速度过大就更容易逃逸出核反应堆,这样才导致能量浪费

减速剂作用是减慢中子速度,而不是反应速度

U235被较慢的中子撞击时裂变概率更大,快中子效果反而不好

这中间的原理很复杂,很难在这里说清楚

核反应堆为什么要用普通水做减速剂~

首先,在热中子堆中才使用慢化剂(减速剂在反应堆物理中一般称为慢化剂)。U235在热中子(能量比较低的中子,平均能量0.025eV,平均速率为2200m/s)作用下比较容易发生裂变。而裂变产生的新中子平均能量在2MeV,为使其能比较容易地引发下一次裂变,需要慢化剂来将其慢化成热中子。

其中常用的慢化剂有轻水(普通水)、重水、石墨。慢化剂的选择理由主要有两点:(1)慢化能力。由动量守恒能知中子与轻核碰撞后速度降低的比较多,就像乒乓球撞乒乓球速度能降低,而乒乓球撞墙还会原速返回一样。因此从这点上讲慢化剂应该选质量比较轻的核。(2)慢化比。这个主要是反应慢化剂核吸收中子的特性,因为中子在与慢化剂碰撞时有一部分会被吸收,因此应该选对中子吸收能力差的核做慢化剂。其中反应吸收能力的量在分母上,所以慢化比数值越大的中子经济性越好。

在普通水中起慢化作用的主要是氢核,下边是一些数据比较。
慢化剂 水 重水 石墨 铍
慢化能力 1.53 0.17 0.064 0.176
慢化比 72 12000 170 159

可以看出轻水慢化能力好,但是吸收中子;重水慢化能力相对较差,但是不爱吸收中子。综合价格等因素考虑慢化剂的选择。

国内电站反应堆大多是压水堆,使用轻水作慢化剂。
秦山三期是重水堆,使用重水作慢化剂。
清华的高温气冷堆使用石墨作慢化剂。
还有一些空间反应堆用铍作慢化剂。

不懂可以继续发消息。

核电站基本分三种:石墨堆、轻水堆(基本上就是纯净的普通水),重水堆。
所以不可以说核电站中的石墨堆是做什么的。

一定要用已经被减速的所谓“慢中子”去轰击才行。工业上所说的高温高压对原子核根本就没有作用。

重水与轻水即能使中子减速也能降温,石墨堆中的减速物质是二氧化碳、氦气。减速物质的作用是使运动速度太快的“快中子”减速为运动速度稍慢一些的“慢中子”,更容易被U核吸收,容易发生核反应。

相关要点总结:

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