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核子反應堆 同 核子反應 點解
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核子反應堆 同 核子反應 點解 最好長d
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核反應爐(Nuclear Reactor)是一種啟動、控制並維持核裂變或核聚變鏈式反應的裝置。相對於核武爆炸瞬間所發生的失控鏈式反應，在反應爐之中，核變的速率可以得到精確的控制，其能量能夠以較慢的速度向外釋放，供人們利用。核反應爐有許多用途，當前最重要的用途是產生熱能，用以代替其他燃料加熱水，產生蒸汽發電或驅動航空母艦等設施運轉。當前全部商業核反應爐都是基於核裂變的，其裂變產物可以生產核武器之中使用的鈽。目錄 [隱藏]1 工作原理1.1 核裂變1.2 熱能的產生1.3 冷卻1.4 反應爐控制1.5 發電2 歷史3 分類4 參見[編輯] 工作原理主條目：核反應爐物理 圖片參考：http://bits.wikimedia.org/skins-1.5/common/images/magnify-clip.png 誘發裂變. 一個中子被U235吸收，形成一個處於激發態的U236，U236不穩定，裂變為兩個輕核，並放出2－3個中子。反應爐的裂變反應原理和原子彈的原理一樣，都是鏈式反應。但是在反應爐里，核子反應速率較慢。和傳統的熱電站一樣，核電站也是通過蒸氣機驅動發電機發電。但是在核電站里，熱能是由核裂變的碎片的反衝能轉化而來的。法國是應用核反應爐發電較為廣泛的國家之一。隨著石油和煤炭資源日漸稀缺，核能發電開始受到重視。但是同時，處理核能發電產生的放射性廢物及高昂的建造成本成為核能發展的障礙，而擔憂車諾比事件再次發生則是最主要的心理及社會障礙。[編輯] 核裂變當一個原子數較高的核子（例如U-235或Pu-239）吸收一個中子。會形成一個激發態的核子，然後裂變為兩個或更多個輕核。釋放出動能，伽瑪射線和若干個中子，統稱為裂變產物。其中有些中子可能被下一個重核吸收，引發下一個裂變反應，釋放出更多的中子，依此類推。這個反應就是鏈式反應。 但是我們可以用一些對中子吸收截面較大的核素和慢化劑來控制鏈式反應，他們分別用來吸收中子和減速中子。通過增加和降低反應速率來控制反應爐的輸出功率。一般常用的慢化劑有輕水（即H2O）（世界上75％的反應爐用水做慢化劑），固體石墨（20％）和重水（即D2O）（5％）。在一些實驗堆中，甲烷和Be也被用來做慢化劑。[編輯] 熱能的產生在反應爐里，熱能主要有以下幾個來源：1，反應碎片通過和周圍原子的碰撞，把自身的動能傳遞給周圍的原子。2，裂變反應產生的伽瑪射線被反應爐吸收，轉化為熱能。3，反應爐的一些材料在中子的照射下被活化，產生一些放射性的元素。這些元素的衰變能轉化為熱能。這種衰變熱會在反應爐關閉後仍然存在一段時間。4，1千克U235完全裂變得到的熱能等於3千噸煤燃燒所釋放的能量。[編輯] 冷卻在反應爐里，一般用水做冷卻劑（輕水或重水），也有用氣體或融鹽的。冷卻劑通過泵浦在堆芯里循環流動，同時把通過裂變產生的熱傳遞出來。一般的反應爐的冷卻系統和熱機是分開的，例如壓水堆。也有的反應爐，蒸氣是有反應爐直接加熱得到的，例如沸水堆。[編輯] 反應爐控制反應爐的輸出功率，或者說反應率，是通過控制堆芯內的中子密度和能量來控制的。控制棒由熱、中子強吸收材料做成。如果有很多的中子被控制棒吸收，就意味著就少一些中子引發鏈式反應。因此，把控制棒插入堆芯，將會減慢反映速率，降低輸出功率。相反，將控制棒抽出，鏈式反應的速率將會增加，輸出功率也會增加。在一些反應爐里，冷卻劑同時也起慢化的作用。慢化劑通過和快中子的碰撞，吸收中子的能量，是快中子能量降低，成為熱中子。而熱中子引發核反應的截面更大些。因此慢化劑密度高，將會增加反應爐的功率輸出。而溫度高，冷卻劑的密度會降低，慢化作用降低，反應速率下降。也有一些反應爐里，冷卻劑會吸收中子，起到控制棒的作用。在這些反應爐里，可以通過加熱冷卻劑來提高反應爐的功率。反應爐都有自動和手動的系統來防止意外事件的發生，當出現意外事件時，將有大量的中子強吸收材料注入，使反應爐關閉。[編輯] 發電由鏈式反應釋放出的能量通過冷卻劑傳導出來，加熱水，產生蒸氣，推動發電機發電。[編輯] 歷史人類歷史上公認的第一個核反應爐是由恩里科·費米於1942年在芝加哥大學負責設計建造的；該核反應爐輸出功率僅為0.5W。然而有消息稱在非洲加彭奧克洛地區發現了20億年前的天然核反應爐。奧克洛 (Oklo) 是非洲加彭一個鈾礦區的名字。正是從這個礦區，法國取得了其核計劃所需的鈾。1972年，當這個礦區的鈾礦石被運到法國時，人們發現其中一些鈾礦竟然是被「利用過」的，鈾235的含量不足0.3％，低於0.711%的天然含量，似乎這些鈾礦石早已被一個核反應爐使用過。正是這一現象導致科學家實地調查，並發現了該地區的天然核反應爐：當地鈾礦石中的鈾曾經歷了一個自給自足的鏈式裂變反應，這曾釋放出大量的熱能。1954年，蘇聯建成了世界上第一座小型的原子能發電站，裝機容量為5百萬瓦。
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核反應爐(Nuclear Reactor)是一種啟動、控制並維持核裂變或核聚變鏈式反應的裝置。相對於核武爆炸瞬間所發生的失控鏈式反應，在反應爐之中，核變的速率可以得到精確的控制，其能量能夠以較慢的速度向外釋放，供人們利用。核反應爐有許多用途，當前最重要的用途是產生熱能，用以代替其他燃料加熱水，產生蒸汽發電或驅動航空母艦等設施運轉。當前全部商業核反應爐都是基於核裂變的，其裂變產物可以生產核武器之中使用的鈽。目錄 [隱藏]1 工作原理1.1 核裂變1.2 熱能的產生1.3 冷卻1.4 反應爐控制1.5 發電2 歷史3 分類4 參見[編輯] 工作原理主條目：核反應爐物理 圖片參考：http://bits.wikimedia.org/skins-1.5/common/images/magnify-clip.png 誘發裂變. 一個中子被U235吸收，形成一個處於激發態的U236，U236不穩定，裂變為兩個輕核，並放出2－3個中子。反應爐的裂變反應原理和原子彈的原理一樣，都是鏈式反應。但是在反應爐里，核子反應速率較慢。和傳統的熱電站一樣，核電站也是通過蒸氣機驅動發電機發電。但是在核電站里，熱能是由核裂變的碎片的反衝能轉化而來的。法國是應用核反應爐發電較為廣泛的國家之一。隨著石油和煤炭資源日漸稀缺，核能發電開始受到重視。但是同時，處理核能發電產生的放射性廢物及高昂的建造成本成為核能發展的障礙，而擔憂車諾比事件再次發生則是最主要的心理及社會障礙。[編輯] 核裂變當一個原子數較高的核子（例如U-235或Pu-239）吸收一個中子。會形成一個激發態的核子，然後裂變為兩個或更多個輕核。釋放出動能，伽瑪射線和若干個中子，統稱為裂變產物。其中有些中子可能被下一個重核吸收，引發下一個裂變反應，釋放出更多的中子，依此類推。這個反應就是鏈式反應。 但是我們可以用一些對中子吸收截面較大的核素和慢化劑來控制鏈式反應，他們分別用來吸收中子和減速中子。通過增加和降低反應速率來控制反應爐的輸出功率。一般常用的慢化劑有輕水（即H2O）（世界上75％的反應爐用水做慢化劑），固體石墨（20％）和重水（即D2O）（5％）。在一些實驗堆中，甲烷和Be也被用來做慢化劑。[編輯] 熱能的產生在反應爐里，熱能主要有以下幾個來源：1，反應碎片通過和周圍原子的碰撞，把自身的動能傳遞給周圍的原子。2，裂變反應產生的伽瑪射線被反應爐吸收，轉化為熱能。3，反應爐的一些材料在中子的照射下被活化，產生一些放射性的元素。這些元素的衰變能轉化為熱能。這種衰變熱會在反應爐關閉後仍然存在一段時間。4，1千克U235完全裂變得到的熱能等於3千噸煤燃燒所釋放的能量。[編輯] 冷卻在反應爐里，一般用水做冷卻劑（輕水或重水），也有用氣體或融鹽的。冷卻劑通過泵浦在堆芯里循環流動，同時把通過裂變產生的熱傳遞出來。一般的反應爐的冷卻系統和熱機是分開的，例如壓水堆。也有的反應爐，蒸氣是有反應爐直接加熱得到的，例如沸水堆。[編輯] 反應爐控制反應爐的輸出功率，或者說反應率，是通過控制堆芯內的中子密度和能量來控制的。控制棒由熱、中子強吸收材料做成。如果有很多的中子被控制棒吸收，就意味著就少一些中子引發鏈式反應。因此，把控制棒插入堆芯，將會減慢反映速率，降低輸出功率。相反，將控制棒抽出，鏈式反應的速率將會增加，輸出功率也會增加。在一些反應爐里，冷卻劑同時也起慢化的作用。慢化劑通過和快中子的碰撞，吸收中子的能量，是快中子能量降低，成為熱中子。而熱中子引發核反應的截面更大些。因此慢化劑密度高，將會增加反應爐的功率輸出。而溫度高，冷卻劑的密度會降低，慢化作用降低，反應速率下降。也有一些反應爐里，冷卻劑會吸收中子，起到控制棒的作用。在這些反應爐里，可以通過加熱冷卻劑來提高反應爐的功率。反應爐都有自動和手動的系統來防止意外事件的發生，當出現意外事件時，將有大量的中子強吸收材料注入，使反應爐關閉。[編輯] 發電由鏈式反應釋放出的能量通過冷卻劑傳導出來，加熱水，產生蒸氣，推動發電機發電。[編輯] 歷史人類歷史上公認的第一個核反應爐是由恩里科·費米於1942年在芝加哥大學負責設計建造的；該核反應爐輸出功率僅為0.5W。然而有消息稱在非洲加彭奧克洛地區發現了20億年前的天然核反應爐。奧克洛 (Oklo) 是非洲加彭一個鈾礦區的名字。正是從這個礦區，法國取得了其核計劃所需的鈾。1972年，當這個礦區的鈾礦石被運到法國時，人們發現其中一些鈾礦竟然是被「利用過」的，鈾235的含量不足0.3％，低於0.711%的天然含量，似乎這些鈾礦石早已被一個核反應爐使用過。正是這一現象導致科學家實地調查，並發現了該地區的天然核反應爐：當地鈾礦石中的鈾曾經歷了一個自給自足的鏈式裂變反應，這曾釋放出大量的熱能。1954年，蘇聯建成了世界上第一座小型的原子能發電站，裝機容量為5百萬瓦。
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