核電站工作原理

核電站工作原理：

核電站（nuclear power plant）是利用核裂變(Nuclear Fission)或核聚變(Nuclear Fusion)反應所釋放的的能量產(chǎn)生電能的發(fā)電廠。目前商業(yè)運轉(zhuǎn)中的核能發(fā)電廠都是利用核裂變反應而發(fā)電。核電站一般分為兩部分：利用原子核裂變生產(chǎn)蒸汽的核島（包括反應堆裝置和一回路系統(tǒng)）和利用蒸汽發(fā)電的常規(guī)島（包括汽輪發(fā)電機系統(tǒng)），使用的燃料一般是放射性重金屬：鈾、钚。如果除去核反應堆，核電站和火電站除了生成蒸汽的熱源不同外，差異很少。

一般的熱電廠都有燃料供應來產(chǎn)生熱，比如說天然氣、煤或石油。對于核電廠來說，它需要的熱來自于核反應堆中的核裂變。當一個相當大的可裂變原子核（一般為鈾-235或钚-239）被一個中子轟擊時，它便分裂為兩個或更多個部分，同時釋放出能量和中子，這個過程就叫做核裂變。原子核釋放出的中子會繼續(xù)轟擊其它原子核。當這個鏈式反應被控制的時候，它釋放出的能量便可用來燒水，產(chǎn)生出的水蒸氣會驅(qū)動渦輪機，從而產(chǎn)生電能。需要記住的是，核爆炸中發(fā)生的是“不受控制的”鏈式反應，而核反應堆中的裂變速度無法達到核爆炸所需要的速度，這是因為商業(yè)用核燃料的濃度還不夠高。

鏈式反應被一些能夠吸收或減慢中子的材料控制著。在以鈾為核燃料的反應堆當中，中子需要被減慢速度，因為當慢速中子轟擊鈾-235原子核時是更容易發(fā)生裂變的。輕水反應堆使用普通水來減慢中子并進行冷卻。當水的溫度升高到一定程度時，它便達到了工作溫度，此時它的密度會降低，因此沒被它吸收的少量中子會被減得足夠慢，然后去引發(fā)新的裂變。負反饋將裂變速度保持在一定水平。

核電站的結(jié)構(gòu)如圖：