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1、第十二章：物质的微观结构E反应堆 核电站“反应堆反应堆”- - “PilePile”- - Reactor Reactor 第一个反应堆 “Pile” 世界上第一座链式核裂变装置是费米在美国芝加哥大学的足球场上建造的，慢化材料采用了石墨，核裂变材料被放在其中，由于石墨被堆成一个堆，故称为“反应堆反应堆”。 实际上应称为“原原子锅炉子锅炉”，或“原子炉原子炉”费米1反应堆：用人工方法控制核裂变链式反应并获得核能的装置 。反应堆的组成：燃料棒（铀棒）、减速剂（石墨、重水、普通水：将快中子变为慢中子） 、控制棒（镉棒：吸收中子能力强）、冷却系统、防护层（很厚的水泥：防止射线危害人体）。反应堆的组成反
2、应堆的组成燃料芯块控制棒燃料组件冷却剂（慢化剂）人口返回燃料芯块燃料芯块燃料棒燃料棒燃料组件燃料组件控制棒控制棒控制棒组件控制棒组件燃料组件燃料组件控制棒控制棒燃料组件燃料组件反应堆反应堆反应堆是如何被反应堆是如何被控制控制的的 核燃料的核燃料的点火点火 中子发生器首先启动，发出自由中子，引发链式反应。 反应堆的反应堆的停止停止 大量的中子被可裂变材料以外的材料吸收掉后，链式反应就不能延续 反应性反应性控制（功率调节）控制（功率调节） 反应性控制是指控制反应堆偏离临界的程度。 移动控制棒移动控制棒临界体临界体积积插入控制棒插入控制棒2. 核电站：利用反应堆中的核燃料裂变放出的核能转变为电能的发
3、电厂。动力装置汽轮机发电机替代替代重水堆燃料组件压水堆燃料组件 组成： 核岛、常规岛、配套设施2. 核电站： 优点？练习册P34 #82. 核电站：核能 “无穷”的能源海洋铀、钍矿石氘（来自海水）、锂40亿万吨 2千多亿吨 如实现可控核聚变，能供使用年 如全部利用，能供使用年“污染大国污染大国”CO2排放量（百万吨）0100020003000400050006000美国中国俄罗斯日本德国印度英国2. 核电站：优点：污染小；可采储量大；比较经济 经济、安全、干净缺点：一旦核泄露会造成严重核污染； 核污染是指由于各种原因产生核泄漏甚至核爆炸而引起的放射性污染。其危害范围大，对周围生物破坏极为严重，
4、持续时期长，事后处理危险复杂。如1986年4月，前苏联切尔诺贝利核电站发生核泄漏事故，13万人被疏散，经济损失达150亿美元。 2. 核电站：优点：污染小；可采储量大；比较经济 经济、安全、干净缺点：一旦核泄露会造成严重核污染； 核废料处理困难我国计划到2020年核电将达到4%的电力比例美国法国日本韩国中国德国我国的 核电站：秦山、大亚湾、岭澳（在建）、田湾（在建）江苏田湾核电站广东岭澳核电站将建的三门核电站厂址近期将建的核电站我国将于20102020年，在山东省海阳、广东省岭澳、浙江省三门、福建、江西和安徽等省的计划建造百万千瓦级核电站。国家计划到2020年核电装机容量将要达到3200万千瓦
5、（相当于20多个百万级核电机组）。 中国第一个输出的核电站-巴基斯坦恰希玛核电站反应堆在其他方面的应用：1.利用核能2.利用中子3.生产钚239 压水堆型舰船核动力推进装置 续航力长续航力长无须空气助燃无须空气助燃游弋地球游弋地球不换燃料不换燃料核动力舰船的源动力核动力舰船的源动力 隐蔽性、机动性好隐蔽性、机动性好 水下长期潜航、自水下长期潜航、自持力、续航力和航速持力、续航力和航速高高宇航、卫星中的核电源宇航、卫星中的核电源 核电池核电池 核电池是利用放射性同位素的射线被物质吸收产生热能，并通过热电转换设备获得电力。空间核电站空间核电站 空间热离子核反应堆空间热离子核反应堆 火箭核推进发动机火箭核推进发动机 核能海水淡化核能海水淡化 海水淡化反应堆装置原理图海水淡化反应堆装置原理图 利用核能冶炼钢铁利用核能冶炼钢铁