E核电站与核反应堆

E反应堆核电站第十二章物质的微观结构1精选ppt重核裂变时的链式反应进行得很快，大约1秒种内就能产生1000代中子，于是在很短的时间内便有大量核发生裂变，放出大量核能，发生爆炸。要利用核能作为能源而为人类造福，则必须让核能释放的速度听从于人们的意愿——即人为控制重核裂变链式反应的速度来获得核能。1942年12月，意大利科学家E.费密领导的科学家小组建成了世界上第一座人工的裂变反应堆，首次实现了可控核裂变链式反应。[

2精选ppt1.用人工方法控制核裂变链式反应速度并获得核能的装置，叫做反应堆。一、反应堆2.反应堆主要由核燃料棒、减速剂、控制棒、冷却系统和防护层等构成。

即核反应堆是一种启动、控制并维持核裂变链式反应的装置。相对于核武器爆炸瞬间所发生的失控链式反应，在反应堆中核裂变的速率可得到精确的控制，其能量能够慢速释放，供人们利用。3精选ppt普通反应堆内部结构示意图反应堆中的核燃料物质优做成棒状，被控制棒分散隔开。控制棒的作用是吸收中子，将它抽出或插进反应堆，可以加快、减慢或停止链式反应。进入反应堆内部的水，一作为减速剂，二作为冷却剂。钢制压力容器作为防护层封装着核燃料。4精选ppt控制棒：其作用是吸收中子。一般由硼、镉等易于吸收慢中子的材料制成。

调节控制棒插入反应堆的深度，控制吸收中子的多少，也即改变铀235吸收中子的数量，以达到控制链式反应速度的目的。5精选ppt

减速剂：用来降低裂变产生中子的运动速度。一般用水、重水、石墨等组成。中子与质量越小的核相碰，损失的动能越大，因而慢化的效果越好。随着所使用的慢化剂，反应堆可分为水堆、重水堆、石墨堆等类型。

裂变中子能量大部分在1~2MeV范围；中子通过和介质中原子核碰撞，逐步“慢化”，直到能量和介质中的分子热运动达到平衡，即中子的速度被慢化。速度越慢的中子被铀235吸收而引起裂变的可能性越大。6精选ppt冷却剂常用水在反应堆内外循环流动，把反应堆产生的热量传出去，同时又起了使反应堆降温、冷却的作用。在核电站中一般采用两个热循环系统，可以避免受污染的水直接进入发电机组，以减少对外界的污染。7精选ppt3.反应堆的用途

核裂变可释放大量能量，同时又产生大量中子。因此，反应堆的用途主要可归结为利用核能和利用中子两个方面。

如利用核能可以用来发电、供热、也可以作为火箭、飞机、潜艇、航空母舰等的动力装置等；利用中子可以大量生产放射性同位素、利用中子掺杂技术生产优质半导体材料、还可以利用堆内放出的中子治疗癌症等。8精选ppt

核反应堆分类：①将中子束用于实验或利用中子束的核反应，包括研究堆、材料实验等。②生产放射性同位素的核反应堆。③生产核裂变物质的核反应堆，称为生产堆。④提供取暖、海水淡化、化工等用的热量的核反应堆，比如多目的堆。⑤为发电而发生热量的核反应，称为发电堆。⑥用于推进船舶、飞机、火箭等到的核反应堆，称为推进堆。

9精选ppt主要由慢（快）中子起作用的核反应堆，叫做热（快）中子堆。由于热中子堆所需的核燃料（铀或钚）较少，并且较易控制，所以现在核电站使用的反应堆大都是热中子堆。快中子堆需要装进更多的核燃料，但可利用来增殖钚，加深核燃料的利用率。如制造原子弹时。

核反应堆分类10精选ppt二、核电站反应堆蒸汽发生器冷却剂蒸汽水汽轮机发电机冷凝器汞汞水泥防护层核岛常规岛利用反应堆中的核燃料裂变放出的核能转变为电能的发电厂。随着石油和煤炭资源日渐稀缺，核能发电开始受到重视。11精选ppt核电站的基本构成及基本原理核电站由核岛、常规岛及配套设施组成。核电站与一般电厂的区别主要在核岛部分，核岛的主要部分是反应堆。核电站的核心装置是提供核能的反应堆，堆中释放的能量要利用载热流体（水、氦气、液态金属）通过第一回路带到热交换器，再通过热交换器，加热工作物质，由第二回路送到涡轮发电机。12精选ppt1954年，在库尔恰托夫的主持下，前苏联建成了世界上第一座核电站——奥布灵斯克5MW石墨水冷堆核电站。从此人类进入了核电时代。这种类型的核电站目前只在原苏联和东欧少数国家使用。13精选ppt世界第一座核反应堆

（天然铀52吨、高纯石墨1000多吨，总重1400吨）14精选ppt1957年，美国的希平港压水堆核电站投入运行，这种核电站安全性能较好，目前世界各国的核电站有70%以上属于这种类型。我国投入运行的秦山核电站、广东大亚湾核电站、在建的秦山二期、岭澳、田湾核电站也是。15精选ppt压水堆核电站示意图16精选ppt秦山核电站1991年底投入运行

我国核电起步较晚，80年代才动工兴建核电站。

17精选ppt1987年开工1994年全部并网发电18精选ppt1960年，美国的德累斯顿沸水堆核电站投入运行，它主要由沸水堆本体、蒸汽给水系统和其它辅助系统组成。目前这种类型的核电站所占比例仅次于压水堆核电站，我国目前没有这种类型的核电站。19精选ppt1968年，加拿大角坎杜堆核电站运行，它由重水堆本体、一次冷却回路、二次回路及其它辅助系统组成。目前，这种类型核电站所站比例排在第三位，我国在建的秦山三期核电站即属这种类型。20精选ppt1974年，法国建成了“凤凰”示范快堆核电站，它由快中子堆本体、一回路钠、二回路钠、三回路水及其它辅助系统组成。目前，这种类型核电站所占比例最小，它的最大特点是在运行中能够实现核燃料的增殖，我国将建一座实验快（中子）堆。21精选ppt中国快堆在建设中22精选ppt三、核电是经济、安全、干净的能源

首先，核能是高度浓集的能源，核电站可建立在最需要用电的地方，不受燃料运输的限制。l公斤铀裂变产生的热量相当于1公斤标准煤燃烧后产生热量的270万倍。因此，核电站特别适合于缺乏常规能源而又急需用电的地区，如我国的东南、华南地区。核能是后备储量最丰富的能源，铀在地球上的储量相当丰富，等于有机燃料储量的20倍。23精选ppt

其次，核能是清洁的能源，有利于保护环境。目前，世界上80%的电力来自烧煤或烧油的火力发电站，燃烧后的烟气排放到大气中严重污染环境。相同规模的火电站释放出的放射性比核电站大几倍。煤燃烧后排放的一氧化碳、二氧化碳、硫化氢和苯并芘，容易形成酸性雨，使土壤酸化，水源酸度上升，对植物及水产资源造成有害影响，破坏生态平衡，苯并芘还是一种强致癌物质。一个成年人每天要呼吸约14公斤的空气，火电站污染造成的死亡几率是相同规模核电站的400倍。同时大气中二氧化碳浓度增加还导致大气层的“温室效应”。另外，煤和石油又是重要的化工原料，大量烧掉十分不利于化学工业的发展，是十分可惜的浪费。

24精选ppt

为了核电站的安全，防止放射性物质和辐射的泄漏，核电站设置了四道屏障：第一道，作为核燃料的二氧化铀陶瓷芯块，能将绝大部分裂变的产物留在芯块内；第二道，性能相当好的锆合金燃料包壳，把芯块密封在壳内；第三道，压力壳；第四道为，防辐射泄漏的安全壳。

另外，核能又是安全的能源，经过几十年的发展和完善，核电站已成为最安全的部门之一。我国核工业30多年的安全记录就是良好的佐证。

25精选ppt四、发展核电的前景非常广阔

核能利用是解决