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反應堆上部堆內構件的固定裝置及作用

發布時間:2021-11-19 00:02:22

1. 核反應堆主要構造

燃料組件,堆內構件,壓力容器,控制棒驅動機構組成反應堆本體

2. 反應堆的結構有哪些

核反應堆主要由以下幾個部分組成:

(1)活性區。這是進行鏈式反應的地方,其中放有核燃料和中子減速劑。核燃料是指產生鏈式反應的裂變物質。反應堆中用的有天然鈾、濃縮鈾(鈾235的含量比天然鈾中的多)、鈈和鈾233等。減速劑是用來降低中子速度的物質,因為裂變釋放出的中子速度很大,而容易使鈾235裂變的是速度較小的中子(熱中子)。理想的減速劑是不吸收或很少吸收中子的物質。如重水(D2O,重氫和氧的化合物)、石墨、氧化鈹等。對於濃縮鈾燃料也可以用普通水做減速劑。

在活性區中一般是把核燃料做成棒狀或塊狀插入減速劑中,也有把核燃料和減速劑均勻混合在一起的。

(2)中子反射層。用來阻擋中於飛出活性區,以減少中子的損失,一般用石墨或氧化鈹。

(3)控制調節系統。鏈式反應的速度很快,大約每秒鍾可產生1千代中子,如果不加以控制,在極短的時間內釋放巨大的能量使鈾爆炸,這就是原子彈。因此控制調節系統是反應堆中很關鍵的部分,用它來控制鏈式反應的速度,調節反應堆的功率,使反應堆開始或停止工作等。

調控系統主要是由吸收中子很強的物質鎘或硼製成的控制棒和相應的自動控制系統組成。當反應強烈時,反應堆中的控制棒將插入的深一些,使被吸收的中子增多,因而鏈式反應減慢;反之,將控制棒從活性區向外拉出一些,反應速度將加快。

(4)冷卻系統。反應堆中核裂變釋放出的能量絕大部分轉換為熱能。堆中的溫度是很高的,通常利用普通水、重水、液態金屬鋼等做冷卻劑,將堆中的熱量輸送出來,再通過熱交換裝置把水變成高壓高溫的蒸汽,用來推動汽輪機發電。另一方面,冷卻下來的冷卻劑又壓回堆中繼續使用,它是在一個封閉的循環系統中流動著。

(5)保護層。原子核裂變時不僅放出中子,裂變後的產物還要放出大量的β射線和γ射線。為了防止這些射線對人體的危害,反應堆外層應築有很厚的混凝土保護層。

3. 鋼鐵俠的方舟反應堆究竟是做什麼用的啊

作用是核聚變。

電影中是因為托尼中彈,很多彈片射進體內,伊森給他取出了其他的彈片,只有部分與心臟很近的沒有(總不能剝開心臟取吧),於是用了一個微型磁鐵在裡面吸附彈片,也就是說那個方舟反應堆的底座就是磁鐵,磁鐵下面就是心臟,線是連在磁鐵上的。

我猜你應該是看見小辣椒給托尼換電磁那裡,托尼之所以會抽搐不是因為插到心臟而是因為短路,磁鐵放電還有就是磁鐵失轉導致脈搏測量器警報。

4. 核裂變反應堆的堆芯包括哪幾部分各自的作用是什麼

核反應堆是核電站的心臟,它的工作原理是這樣的:
原子由原子核與核外電子組成。原子核由質子與中子組成。當鈾235的原子核受到外來中子轟擊時,一個原子核會吸收一個中子分裂成兩個質量較小的原子核,同時放出2—3個中子。這裂變產生的中子又去轟擊另外的鈾235原子核,引起新的裂變。如此持續進行就是裂變的鏈式反應。鏈式反應產生大量熱能。用循環水(或其他物質)帶走熱量才能避免反應堆因過熱燒毀。導出的熱量可以使水
核反應堆
變成水蒸氣,推動氣輪機發電。由此可知,核反應堆最基本的組成是裂變原子核+熱載體。但是只有這兩項是不能工作的。因為,高速中子會大量飛散,這就需要使中子減速增加與原子核碰撞的機會;核反應堆要依人的意願決定工作狀態,這就要有控制設施;鈾及裂變產物都有強放射性,會對人造成傷害,因此必須有可靠的防護措施。綜上所述,核反應堆的合理結構應該是:核燃料+慢化劑+熱載體+控制設施+防護裝置。
還需要說明的是,鈾礦石不能直接做核燃料。鈾礦石要經過精選、碾碎、酸浸、濃縮等程序,製成有一定鈾含量、一定幾何形狀的鈾棒才能參與反應堆工作。

5. 核電站的清水反應堆起什麼作用,為什麼

壓水反應堆是核電站一次側迴路的核心設備,主要由反應堆壓力容器,主管道,堆內構件,核燃料組件,控制棒,驅動機構及許多監控設備組成。其作用就是通過受控的核裂變反應,產生源源不斷的熱量,通過外部循環輸入的冷卻劑,將熱量不斷帶出,從而使二次側的蒸汽發生器產生蒸汽,推動汽輪發電機工作,發電。
簡單一點,可以將壓水反應堆看作一個大功率鍋爐,只不過一個是燃燒核燃料,一個是燃燒煤。

6. 核反應堆的部件結構是什麼

(核)反應堆 (nuclear) reactor 能維持可控自持鏈式核裂變反應的裝置。 指任何含有其核燃料按此種方式布置的結構,使得在無需補加中子源的條件下能在其中發生自持鏈式核裂變過程。 注釋:更廣泛的意義上講,反應堆這一術語應覆蓋裂變堆、聚變堆、裂變聚變混合堆,但一般情況下僅指裂變堆。 根據用途,核反應堆可以分為以下幾種類型①將中子束用於實驗或利用中子束的核反應,包括研究堆、材料實驗等。②生產放射性同位素的核反應堆。③生產核裂變物質的核反應堆,稱為生產堆。④提供取暖、海水淡化、化工等用的熱量的核反應堆,比如多目的堆。⑤為發電而發生熱量的核反應,稱為發電堆。⑥用於推進船舶、飛機、火箭等到的核反應堆,稱為推進堆。 另外,核反應堆根據燃料類型分為天然氣鈾堆、濃縮鈾堆、釷堆;根據中子能量分為快中子堆和熱中子堆;根據冷卻劑(載熱劑)材料分為水冷堆、氣冷堆、有機液冷堆、液態金屬冷堆;根據慢化劑(減速劑)分 為石墨堆、重水堆、壓水堆、沸水堆、有機堆、熔鹽堆、鈹堆;根據中子通量分為高通量堆和一般能量堆;根據熱工狀態分為沸騰堆、非沸騰堆、壓水堆;根據運行方式分為脈沖堆和穩態堆,等等。

7. 反應堆是什麼東西

反應堆的原理比較復雜,為了能使你聽懂,我用通俗的語言來講解。核反應堆的種類不下幾十種,我只以最常見的壓水堆為例講一講。

反應堆是指能維持和控制核裂變鏈式反應的裝置,因為第一個試驗反應堆確實是用石磨堆起來的,所以一直就叫「堆」。核潛艇上裝的核反應堆基本都是一個類型,叫做壓水型核反應堆,簡稱壓水堆。核反應堆里的核心部件是堆芯,由核燃料組成,核燃料被點燃後,就像鍋爐被點燃一樣可以發出很高的熱量,這些熱量又被利用來加熱水,把水變成蒸汽,蒸汽推動汽輪機旋轉進而帶動螺旋槳轉動,使潛艇前進。所以核反應堆又叫原子鍋爐,其作用與普通鍋爐是一樣的,都是提供熱源。

反應堆的結構比較簡單,主要由以下組成:

核燃料——它是進行核裂變鏈式反應的核心部件,一般製作成二氧化鈾(UO2),二氧化鈾中只含有百分之幾的鈾235可以進行裂變反應,而絕大部分是不直接參與核裂變的鈾238。我們就是用中子不斷來轟擊鈾235使之裂開,同時產生熱量。

壓力殼——核反應堆的外殼,用來盛裝核燃料及堆內部件,用高強度的優質鋼鍛造而成,可承受幾十兆帕(幾百個大氣壓)的壓力。

控制棒驅動機構——它是核反應堆的操作系統和安全保護系統的「前線」執行機構,嚴格按系統或操縱員的要求驅動控制棒在核反應堆內移動,對核反應堆功率進行有效控制。在危急情況下,可利用加速器快速把控制棒插入核反應堆內,達到緊急停堆的目的。控制棒具有很強的吸收中子的能力,用來啟動、關閉核反應堆,並可維持、調節核反應堆功率。控制棒一般用鉿(Hf)、銀(Ag)、銦(In)、鎘(Cd)等金屬製作。

中子源——提供中子,用來啟動核反應堆和提高功率

核反應堆內充滿了高溫高壓的純凈水,流經堆芯,把核裂變產生的熱量帶走。由於核反應堆內充滿了高壓的水作為核燃料的冷卻劑,所以叫壓水型核反應堆。

8. 核反應堆一迴路包括那些設備及主要功能

設備很多,但主要的有反應堆壓力容器、蒸汽發生器一次側、主冷卻劑泵、穩壓器。
壓力容器:
(1)壓力保護,(2)結構支撐(3)是放射性包容的第二道屏障(4)給核反應提供空間。
蒸汽發生器的功能:
(1)作為熱交換設備將一迴路冷卻劑中的熱量傳給二迴路給水,使其產生飽和蒸汽供給二迴路動力裝置
(2)作為連接一迴路和二迴路的設備,蒸汽發生器在一、二迴路之間構成防止放射性外泄的第二道保護屏障
主泵功能:
用於驅動冷卻劑在RCP系統內循環流動,連續不斷地把堆芯中產生的熱量傳遞給蒸汽發生器二次側給水
穩壓器的功能:
(1)壓力控制
(2)壓力保護
(3)作為一迴路冷卻劑的緩沖箱,補償RCP系統水容積的變化
(4)在啟堆時使RCP系統升壓
附:RCP:反應堆冷卻劑系統

9. 熱中子反應堆 堆芯由哪些部件組成

什麼是熱中子反應堆與快中子反應堆

熱中反應堆是一種安全、干凈都達到要求的經濟能源,在目前以及今後一段時間內它將是發展核電的主要堆型。

然而,熱中子反應堆所利用的燃料鈾235,在自然界存在的鈾中只佔0.7%,而占天然鈾99.3%的另一種同位素鈾238卻不能在熱中子的作用下發生裂變,不能被熱中子堆所利用。自然界中的鈾儲量是有限的,如果只能利用鈾235,再有30年同樣會面臨鈾235匱缺的危險。因此人們把取得豐富核能的長遠希望,寄託在能夠利用鈾235以外的可裂變燃料上。於是,快中子增殖反應堆便應運而生。

如果核裂變時產生的快中子,不像輕水堆時那樣予以減速,當它轟擊鈾238時,鈾238便會以一定比例吸收這種快中子,變為鈈239。鈾235通過吸收一個速度較慢的熱中子發生裂變,而鈈239可以吸收一個快中子而裂變。鈈239是比鈾235更好的核燃料。由鈾238先變為鈈,再由鈈進行裂變,裂變釋出的能量變成熱,運到外部後加以利用,這便是快中子增殖堆的工作過程。

在快中子增殖堆內,每個鈾235核裂變所產生的快中子,可以使12至16個鈾238變成鈈239。盡管它一邊在消耗核燃料環239,但一邊又在產生核燃料鈈239,生產的比消耗的還要多,具有核燃料的增殖作用,所以這種反應堆也就被叫做快中子增殖堆,簡稱快堆。

快堆使用直徑約1米的由核燃料組成的堆芯,鈾238包圍著堆芯的四周,構成增殖層,鈾238轉變成鈈239的過程主要在增殖層中進行。堆芯和增殖層都浸泡在液態的金屬鈉中。因為快堆中核裂變反應十分劇烈,必須使用導熱能力很強的液體把堆芯產生的大量熱帶走,同時這種熱也就是用作發電的能源。鈉導熱性好而且不容易減慢中子速度,不會妨礙快堆中鏈式反應的進行,所以是理想的冷卻液體。反應堆中使用吸收中子能力很強的控制棒,靠它插入堆芯的程度改變堆內中子數量,以調節反應堆的功率。為了使放射性的堆芯同發電部分隔離開,鈉冷卻系統也分一次迴路和二次迴路。一次迴路直接同堆芯接觸,通過熱交換器把熱傳給二次迴路。二次迴路的鈉用以使鍋爐加熱,產生483℃左右的蒸氣,用以驅動汽輪機發電。 快中子增殖堆幾乎可以百分之百地利用鈾資源,所以各國都在積極開發,現在全世界已有幾十座中小型快堆在運行。標志著快堆得到大量應用的日期已為時不遠。

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