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快中子反应堆-福岛核电站还在燃烧吗

2020-11-24 07:25作者:堆糖网 331人阅读

简介一、快中子反应堆 快中子反应堆是指没有中子慢化剂的核裂变反应堆。通常的核裂变反应堆,为了提升核燃料的链式裂变反应的效率,需要将裂变产生的高速中子(快中子)减速称为速

一、快中子反应堆

快中子反应堆是指没有中子慢化剂的核裂变反应堆。通常的核裂变反应堆,为了提升核燃料的链式裂变反应的效率,需要将裂变产生的高速中子(快中子)减速称为速度较慢的中子(热中子),通常加入较轻的原子核构成的中子慢化剂,比如轻水,重水等等,利用里面的氢原子作为高速中子碰撞减速的中子慢化剂。

为什么要这样呢,是因为裂变材料对中子的吸收作用有所不同的原因,同城反应堆的核燃料是几个%铀235浓缩铀,裂变燃料里面的成分是铀-235和铀-238,通常的反应堆里面它的大部分成分是铀-238,只有少量的是铀235,铀-235才能发生裂变反应,铀-238不会发生裂变反应,但是铀-238对高速中子的捕获概率要大于铀235,如果中子的再生的量由于铀-238的吸收而降低,就会破坏链式反应的继续,所以为了降低铀-238对中子的吸收,就采用中子慢化剂降低中子的速度。

快中子反应堆是一种特殊的反应堆,它没有中子慢化剂,它利用了铀238对高速中子(快中子)的吸收率高的特征,来生产增值核燃料,铀-238吸收一个中子之后,经过两次β衰变,成为钚239,这是一种新的裂变元素,产生增值效应,快中子反应堆就是用来生产增值核燃料的。为了避免链式反应因为铀238对中子的吸收而不能持续下去,快中子反应堆使用了较高浓度的浓缩铀,铀235的含量在几十个%。

一快中子反应堆

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二、福岛核电站还在燃烧吗

目前为止的核事故,还没见过这么大规模的氢气爆炸,能把整个核岛建筑炸飞

福岛这核电站68年建的一代沸水堆,不知道安全壳钢筋混凝土多厚,大亚湾的好像是90厘米

核电站产生蒸汽的基本原理是:反应堆压力容器里面主要有燃料棒进行反应发热,控制棒控制反应速率主要原理是控制棒套在燃料棒外,全都套上反应就停止,全都拉起来反应就最大;一回路的介质(一般是水,300°左右,高压保证是液态)流经堆心把堆心反应产生的热量带给蒸汽发生器,产生蒸汽同时被冷却(降低几十度)然后回流到堆心重新加热。这个流动是需要主泵提供动力的。

问题就出在这里,如本次大地震,一回路的水循环停下来(可能是主泵失去电源,可能是机械损伤,可能是管路破损太多必须停下来),堆心的热量带不出来了,而可能由于地震控制棒驱动机构故障(比如控制棒卡住了,比如控制机构坏掉了),控制棒不能完全落下,关闭反应堆(我不太清楚日本这个电站的具体结构控制棒也可能是从下往上插的反正就是控制棒不能完全套住燃料棒了),反应就一直在进行,残留的一回路水还在堆心一回路水本来就是高压,温度太高保持不了液态了,就变成气态了,一回路压力就迅速上升。

所以新闻上说日本电站的应急人员已经开始开启一回路的安全阀,让一回路蒸汽直接排到大气中去。

这已经是极端手段这些蒸汽是经过堆心活化的,剂量非常高,排出去是重大污染(按照平时正常运行时候的标准看),但是不排出去一回路就要爆炸,不排不行。

现在排出去了,还炸了,说是氢气爆炸,是有这可能的。

一回路内部没有介质了,控制棒又没完全放下去,停堆不成功,燃料棒就在里面干烧,温度越来越高,高到什么程度,高到已经融化了包壳。°这就是新闻里说的堆心熔融。

这里要说明在换料或事故工况下一回路停止流转的时候,核电站有一个“余热排出系统”会启动,负责在此时带出堆心的热量,保证堆心不会过热不发生核事故。但是这个福岛的电站很悲剧它是一代核电站它的这个余热排出系统是需要动力驱动的,也是有抗震等级的我不知道它这个电站的抗震等级是多少岭澳核电站是二代堆,好像抗震等级是8级很明显现在爆炸的这个日本电站的这个系统完犊子了目前新建的三代核电站的余热排出系统是非能动的,事故情况下没动力也能流动能好不少。

目前日本人面临的最大的问题,我感觉这些新闻节目里的砖家都没提—–堆心熔融物可能会把反应堆压力容器烧穿造成恐怖的核泄漏(而不是什么压力容器压力过高导致爆炸)

为什么日本现在还在用海水从外面给反应堆压力容器降温呢?

因为如果不从外面降温,里面的核燃料还在链式反应(因为核电站的燃料浓度很低,所以没有核武器那么剧烈,那个老头子说的什么能从爆炸的形态看出这是氢气爆炸而不是核爆炸纯属扯淡,根本不存在核爆炸)温度越来越高,会烧穿压力容器,熔化的燃料还在反应还在升温,会流淌,只要烧穿了压力容器,熔融的核燃料就会暴露在空气中,或者接触到冷却用的海水。如果空间封闭,可能引起大爆炸威力巨大如果不封闭,会产生大量蒸汽,而这些蒸汽都是直接和核燃料接触过的,剂量非常高。不管怎么样只要熔融物出来了,泄露的剂量就会达到灾难性的程度。

所以现在压力容器的压力没啥意义关键看它会不会被烧穿

不过看那视频上,反应堆厂房炸成那样……不知道“我的日本同行”是用什么手段往反应堆周围注水的

海水冷却失去控制的反应堆压力容器,短时间还行,时间长了,首先现在的压力容器周围水流是否通畅不知道搞不好蒸发量过大,会结盐冷却效果下降其次不知道氯离子应力腐蚀是否会迅速发展

我比较悲观感觉很可能会烧穿压力容器,堆芯熔融物暴露在外

这次这老电站可能会出很大的问题

新闻节目里那些专家说,这次电站爆炸,大家不要担心会发生切尔诺贝利的灾难,因为二十五年来核电站的安全设计已经大大提高

话是没错新电站确实基本不会出事不过很悲剧,这次爆炸的这个电站是68年建的比切尔诺贝利还老了15年。

不过就算烧穿了应该也确实不至于像切尔诺贝利那么惨因为切电站是石墨堆石墨暴露燃烧产生的粉尘太大量了而且有吸附作用

不知道这次如果烧穿了接触到冷却的海水产生的蒸汽剂量是个什么水平

只要到反应堆失水堆心熔融这个程度,就已经是级别非常高的核事故了可以说是核电站的终极事故了产生什么后果都有可能,看造化了

此时的核反应已经失去控制想靠冷却让核反应停止是不可能的只能等融化的核燃料混了足够多的东西,自己到临界以下自己慢慢熄灭

我们现在正在建的新核电站,大部分是三代核电站对各种情况考虑比较到位,都有相应的设计,但是像这种震带上的地方建不建还是最好慎重

网上找的对你应该有帮助,这是第一核岛爆炸时候发的,估计第三核岛爆炸也是这个原理,而这文章主人很牛他的预测可能会被第二核岛证实·阿门

二福岛核电站还在燃烧吗

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三、钍反应堆的缺点

核反应堆是核电站的心脏,它的工作原理是这样的:

原子由原子核与核外电子组成。原子核由质子与中子组成。当铀235的原子核受到外来中子轰击时,一个原子核会吸收一个中子分裂成两个质量较小的原子核,同时放出2—3个中子。这裂变产生的中子又去轰击另外的铀235原子核,引起新的裂变。如此持续进行就是裂变的链式反应。链式反应产生大量热能。用循环水或其他物质带走热量才能避免反应堆因过热烧毁。导出的热量可以使水

核反应堆

变成水蒸气,推动气轮机发电。由此可知,核反应堆最基本的组成是裂变原子核+热载体。但是只有这两项是不能工作的。因为,高速中子会大量飞散,这就需要使中子减速增加与原子核碰撞的机会;核反应堆要依人的意愿决定工作状态,这就要有控制设施;铀及裂变产物都有强放射性,会对人造成伤害,因此必须有可靠的防护措施。综上所述,核反应堆的合理结构应该是:核燃料+慢化剂+热载体+控制设施+防护装置。

还需要说明的是,铀矿石不能直接做核燃料。铀矿石要经过精选、碾碎、酸浸、浓缩等程序,制成有一定铀含量、一定几何形状的铀棒才能参与反应堆工作。

三钍反应堆的缺点

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