核反應(yīng)堆是個什么東西,原理呢,長什么樣的

核反應(yīng)堆，又稱為原子能反應(yīng)堆或反應(yīng)堆，是能維持可控自持鏈?zhǔn)胶肆炎兎磻?yīng)，以實(shí)現(xiàn)核能利用的裝置。核反應(yīng)堆通過合理布置核燃料，使得在無需補(bǔ)加中子源的條件下能在其中發(fā)生自持鏈?zhǔn)胶肆炎冞^程。嚴(yán)格來說，反應(yīng)堆這一術(shù)語應(yīng)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。

核反應(yīng)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(zhì)子與中子組成。當(dāng)鈾235的原子核受到外來中子轟擊時(shí)，一個原子核會吸收一個中子分裂成兩個質(zhì)量較小的原子核，同時(shí)放出2—3個中子。這裂變產(chǎn)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(xù)進(jìn)行就是裂變的鏈?zhǔn)椒磻?yīng)。鏈?zhǔn)椒磻?yīng)產(chǎn)生大量熱能。用循環(huán)水(或其他物質(zhì))帶走熱量才能避免反應(yīng)堆因過熱燒毀。導(dǎo)出的熱量可以使水變成水蒸氣，推動汽輪機(jī)發(fā)電。由此可知，核反應(yīng)堆最基本的組成是裂變原子核+載熱體。但是只有這兩項(xiàng)是不能工作的。因?yàn)椋咚僦凶訒罅匡w散，這就需要使中子慢化增加與原子核碰撞的機(jī)會；核反應(yīng)堆要依人的意愿決定工作狀態(tài)，這就要有控制設(shè)施；鈾及裂變產(chǎn)物都有強(qiáng)放射性，會對人造成傷害，因此必須有可靠的防護(hù)措施；核反應(yīng)堆發(fā)生事故時(shí)，要防止各種事故工況下輻射泄漏，所以反應(yīng)堆還需要各種安全系統(tǒng)。綜上所述，核反應(yīng)堆的合理結(jié)構(gòu)應(yīng)該是：核燃料+慢化劑+載熱體+控制設(shè)施+防護(hù)裝置+安全設(shè)施。

還需要說明的是，鈾礦石不能直接做核燃料。鈾礦石要經(jīng)過精選、碾碎、酸浸、濃縮等程序，制成有一定鈾含量、一定幾何形狀的鈾棒或者球狀燃料才能參與反應(yīng)堆工作。