Mobile menu
核电站工作原理大揭秘

来源:贝博ballbet体育网页版    发布时间:2024-01-22 10:11:27

  核电站提供了世界上大约17%的电能。一些国家或地区对核电的依赖要比其他发电方式更高。例如,根据国际原子能机构提供的数据,在法国,大约75%的电是由核电站生产的。在美国,核电站共提供了大约15%的电能,但各州利用核电的情况并不统一。全世界共有超过400座核电站,而其中有超过100座在美国。

  座落于北卡罗莱纳州罗利市的希隆哈里斯 (Shearon Harris) 核电站的穹顶形的安全壳建筑

  您了解核电站的工作原理以及核能的安全性吗?在这篇文章中,我们将为您介绍核反应堆和核电站的工作原理,并带您了解核裂变的原理以及核反应堆的内部情况。

  铀是地球上一种相当普通的元素,在地球形成时就存在于这个行星中了。铀原本是在恒星中形成的。年老的恒星爆炸,其尘埃聚集起来形成了地球。铀-238 (U-238) 有一个非常长的半衰期(大于45亿年),因此现在它们仍然大量存在。铀-238占地球上所有铀的99%,铀-235 约占0.7%。铀-234是由铀-238衰变形成的,它更加稀少。(铀-238经过很多阶段的阿尔法和贝塔衰变才能转变为稳定的铅同位素,而铀-234是这条反应链上的一环。)

  铀-235有一个奇特的特性让它既能够适用于核能发电也能够适用于制造核弹。铀-235和铀-238一样都是通过辐射阿尔法射线同时也在一小部分时间中进行着自发裂变。然而,铀-235是少数能够发生诱发裂变的物质之一。如果一个自由中子撞击铀-235的原子核,它的原子核将会立即吸收这个中子而变得不稳定,并马上分解。请查看核辐射揭秘以了解全部细节。

  下面的动画演示了一个中子从上部接近铀-235的原子核。一旦原子核捕捉到中子,它马上分解为两个轻一些的原子,同时释放出两个或三个新的中子(中子的个数取决于铀-235原子分解的方式)。两个新的原子释放出伽马射线并稳定到新的状态。有三件事情让这个诱发裂变过程变得有趣:

  铀-235原子捕捉一个正在穿过的中子的概率非常高。在正常工作的核反应堆中(称为临界状态),每次裂变释放出的中子都可能会导致另一次裂变的发生。

  当单个原子分解时,会有巨大的能量通过热和伽马辐射的形式释放开来。裂变生成的两个原子也能释放贝塔和伽马射线。单个裂变反应之所以能释放出能量,是因为裂变产物和中子加在一起的质量比原来的铀-235原子的质量要小。方程E=mc2决定了质量差异转化为能量的比率。

  单位约为200MeV(百万电子伏特)的能量被铀-235原子通过衰变释放开来(下面的公式将这些量转化为我们常见的单位,1eV=1.602x10-12尔格,1x107尔格=1焦耳,1焦耳=1瓦秒,而1BTU(热量单位)=1055焦耳)。这些可能看上去不是很多,但是一斤铀中有大量的铀原子。事实上,一斤高浓铀被用于为核潜艇或者核动力航母提供能量,这约等于380万升汽油能提供的能量。如果考虑到一斤铀的尺寸比一个棒球还小,而380万升的汽油却能够装满边长为15米(有五层楼高)的立方体,您就能对铀-235 所蕴含的能量有个概念了。

  为使铀-235的这些特性得到发挥,铀样品必须得到浓缩,这样它就含有2-3% 或者更高浓度的铀-235。3%的浓度足够用于核电站。武器中的铀含有90%或更多的铀-235。

  建造一个核反应堆需要浓度低一些的铀。通常,铀被制作成直径相当于10美分硬币左右,长度为2.5厘米左右的燃料元件。燃料元件被安装到长燃料棒中,燃料 棒被进一步组装成燃料组件。燃料组件通常被浸泡在能承受压力的容器中。容器中的水起冷却作用。为使反应堆工作,浸泡在水中的燃料组件必须处于稍微超临界的状态。这在某种程度上预示着,假如没有其他设备,铀最终将会过热并熔化。

  为防止这样的一种情况出现,由吸收中子的材料制造成的控制棒通过升降装置插入到燃料组件中。操作员通过升降控制棒来控制核反应的程度。当操作员希望铀堆芯产生更多 的热量时,可将控制棒从铀燃料组件中升起。要使热量减少,则降低控制棒以插入到铀燃料组件中。在发生意外事故或者更换燃料时,控制棒还能被完全插入铀燃料组件 中以关闭核反应堆。

  铀燃料组件是一个能够产生极高能量的热源。它对水加热并将其转化为蒸汽。蒸汽推动蒸汽轮机,而汽轮机则带动发电机来发电。在某些反应堆中,反应堆产生 的蒸汽通过二级中介热交换装置将另一个回路的水加热为蒸汽来转动汽轮机。这种设计的好处是放射性的水或者水蒸汽不会接触到汽轮机。同样,在某些反应堆中, 与反应堆堆芯接触的冷却流体是气体(如二氧化碳)或者液态金属(如钠或钾),这种类型的反应堆允许堆芯在更高的温度下工作。

  特别声明:北极星转载其他网站内容,出于传递更加多信息而非盈利之目的,同时并不意味着赞成其观点或证实其描述,内容仅供参考。版权属于原本的作者所有,若有侵权,请联系我们删除。

  北极星电力网整理了31个地方的发电量数据,包括火电、水电、核电、风电、光伏。详情如下:1.北京市2023年12月,北京市总发电量54.2亿千瓦时,同比增长-1.6%;其中,火电发电量53.3亿千瓦时,同比增长0.4%;水力发电量0.6亿千瓦时,同比增长-61.5%;风力发电量0.2亿千瓦时,同比增长-32.1%;太阳能发电

  据中核集团纪检监察组、河南省纪委监委消息:中核集团中核陕西铀浓缩有限公司原党委书记、董事长钟宏亮涉嫌严重违纪违法,目前正接受中核集团纪检监察组和河南省南阳市监委纪律审查和监察调查。

  陕西省人民政府网站1月17日消息,省政府1月10日研究,同意范明为中陕核工业集团有限公司总经理人选。以下为原文陕西省人民政府关于范明任职的通知中陕核工业集团有限公司:省政府2024年1月10日研究,同意范明为中陕核工业集团有限公司总经理人选。请按有关法律法规办理。陕西省人民政府2024年1月10日

  北极星电力网获悉,中国核电近日发布2023年四季度投资者沟通情况通报。中国核电表示,公司坚定地看好核能事业的发展,同时积极发展风电、光伏等可再次生产的能源,制定“十四五”乃至更长期的企业高水平质量的发展路径,包括争取更大核电规模与市场占有率、有序推进新机组核准并开工建设;大力拓展核能多用途推广应用

  北极星电力网获悉,中国核建1月16日公告,截至2023年12月,公司累计新签合同1508.72亿元,比上年同期增长8.5%。截至2023年12月,公司累计实现营业收入1097.98亿元,比上年同期增长10.75%。

  1月13日,徐大堡核电1号机组底封头顺利吊装就位,标志着1号机组反应堆厂房建设全面启动,为后续核岛各项施工任务创造了有利条件。CV底封头吊装准备过程中,徐大堡项目部精心组织、统筹调配、整合资源,成立专项攻关小组,从技术、施工、安全、质量等各方面为抓手,层层压责任,步步抓落实,有效发挥党

  中核集团党组深入贯彻落实党的二十大精神,牢牢把握“学思想、强党性、重实践、建新功”总要求,高质量开展学习贯彻习新时代中国特色社会主义思想主题教育,集团总部及22家二级单位、120家三级及以下单位、3200个基层党组织、61000多名党员形成良性耦合,同步在全系统开展团员和青年主题教育。中核

  1月15日下午,中国广核集团有限公司(以下简称“中广核集团”)党委书记、董事长杨长利会见上海电气集团党委书记、董事长吴磊一行,并共同见证双方签署新一轮战略合作。中广核集团党委常委、副总经理郭利民,上海电气集团党委副书记、总裁刘平出席。杨长利对吴磊一行的来访表示欢迎,他表示,中广核集

  在全球碳中和的浪潮中,核能与核电将扮演怎样的角色?对于这一问题,全球各国各有主张,但在前不久举行的《联合国气候平均状态随时间的变化框架公约》第28次缔约方会议(COP28)上,22个国家签署了“到2050年将核能发电能力增长到2020年基准的三倍”的联合宣言,为核电全球发展提振了信心。近期,国际能源署(IEA)、国

  1月11日,国电投核能有限公司与山东省土地发展集团有限公司(以下简称“山东土地集团”)签署战略合作协议,集团公司核能发展总工程师、核能部主任,电投核能党委书记、董事长吴放,山东土地集团党委书记、董事长李波,党委副书记、董事、总经理胡元桥出席活动并见签。电投核能党委委员、副总经理李英

  北极星电力网获悉,生态环境部近日发布关于确认三门核电厂1、2号机组运行许可证及三门核电厂3、4号机组建造许可证法定代表人信息变更的函,国核安函〔2023〕83号。据天眼查显示,2023年11月21日,三门核电有限公司负责人变更为:陈国才。详情如下:三门核电有限公司:你公司《关于变更三门核电厂1、2号

  海阳核电站商运5年发电量破1000亿千瓦时。《中国能源报》记者1月18日从国家电投山东核电获悉,位于山东烟台的海阳核电1、2号机组实现商运五周年,累计安全稳定发电1043亿千瓦时,可满足1亿居民1年的生活用电需求,变成全球首个发电量超1000亿千瓦时的三代核电项目。同时,海阳核电站还在为烟台海阳、威

  1月15日,2024年田湾首批海运大件-7号机组发电机定子的运输船舶安全抵达自备码头,到货当天田湾项目部协调各参建单位高效协作,顺利完成了主设备的卸船吊装、短倒运输和一次引入工作。本次到货的发电机定子由上海电气生产制造,主设备长12.939米、宽5.860米、高5.177米,重490吨,为7、8号机组单体最重

  当地时间10日,日本东北电力公司宣布,因安全保障工程进展缓慢,原定于今年5月重启女川核电站2号机组的计划将再次延期。

  日本专家古贺茂明分析政府为何辩称核电站“没有异常”。曾就职于日本产业经济省的政治经济评论家古贺茂明今日发布文章,分析为何北陆电力公司会一口咬定志贺核电站“没有异常”。他表示,在事故发生两个多小时后,政府才明确提及核电站的情况。内阁官房长官林芳正在记者招待会上说,目前没有异常情况。

  日本能登半岛7.6级地震并引发海啸导致的灾情持续加重,据日本共同社6日报道,地震造成的死亡人数已达126人。此外,日本北陆电力公司承认,位于石川县的志贺核电站受损情况比此前公布的严重,该核电站自2011年3月福岛核事故后一直未重启。日本北陆电力公司5日说,受地震影响的志贺核电站相关设备的漏油

  据西班牙新闻媒体报道,西班牙政府日前批准了《放射性废物第七个总体计划》,正式确定了关闭西班牙核电机组的时间表。按照这一个时间表,目前西班牙剩下的五座核电站共七台机组将于2035年关闭,从2027年11月的Almaraz1号机组开始。五座核电站(总装机7.1吉瓦)目前满足西班牙五分之一的电力需求。此前,西班

  2023年12月31日23时58分,三澳核电项目1号机组常规岛主行车主起升动载试验完成,标志着1号机组常规岛主行车载荷试验全部完成,主行车具备可用条件,为后续汽轮发电机组等大型设备及其辅助设备的引入奠定了坚实的基础。主行车是常规岛的核心起重设备,分为A车、B车两台行车,单台车最大起重量达到320T。

  北陆电力公司表示,石川县志贺核电站1号和2号机组目前利用应急柴油发电机获取电力,虽然储存核燃料的乏燃料池部分放射性水溢出,但冷却没再次出现问题。目前北陆电力公司正在考虑怎么进行修复。来源:中国能源报文丨本报驻日本特派记者岳林炜实习记者杨沐岩1月2日晚间,北陆电力公司召开记者会,汇总了位

  日本内阁官房长官林芳在紧急召开的记者会上表示:“已确认核电站目前没有不正常的情况。”来源:中国能源报作者:杨沐岩1月1日,日本能登地区发生烈度7级地震。截至当地时间1月2日下午1点,石川县共有30人确认死亡。此外新潟县、福井县、富山县和岐阜县有多人受伤。位于石川县的志贺核电站变压器受损,只能

  2023年12月30日21时28分,中国广核集团广东太平岭核电项目1号机组一回路压力降至大气压,标志着太平岭核电1号机组冷态功能试验圆满结束。12月29日15时52分,在生态环境部华南核与辐射安全监督站和项目各参建单位代表的共同见证下,太平岭核电项目1号机组冷态功能试验顺利升压至最高压力平台223bar.g。1

  12月29日,经国务院常务会议审议,决定核准中广核广东太平岭核电项目3、4号机组。会议强调,核电安全极端重要,一定要坚持安全第一,按照全球最高安全标准和要求,稳步有序推进项目建设,加强全链条全领域安全监督,确保绝对安全、万无一失。要逐步加大核电产业创新发展支持力度,全方面提升核电装备及相

  中核集团党组深入贯彻落实党的二十大精神,牢牢把握“学思想、强党性、重实践、建新功”总要求,高质量开展学习贯彻习新时代中国特色社会主义思想主题教育,集团总部及22家二级单位、120家三级及以下单位、3200个基层党组织、61000多名党员形成良性耦合,同步在全系统开展团员和青年主题教育。中核

  1月11日,国电投核能有限公司与山东省土地发展集团有限公司(以下简称“山东土地集团”)签署战略合作协议,集团公司核能发展总工程师、核能部主任,电投核能党委书记、董事长吴放,山东土地集团党委书记、董事长李波,党委副书记、董事、总经理胡元桥出席活动并见签。电投核能党委委员、副总经理李英

  英国政府宣布投资3亿英镑启动高科技的高含量低浓缩铀(high-assaylowenricheduranium,HALEU)核燃料项目,成为欧洲第一个建设HALEU的国家,力图摆脱对俄罗斯的依赖。这项具有里程碑意义投资是到英国到2050年建设高达24吉瓦清洁、可靠核能供应计划的一部分,将占英国电力需求的四分之一。在COP28上,英

  1月5日,中核集团董事长余剑锋在京会见吉尔吉斯斯坦共和国能源部部长伊布拉耶夫·塔拉贝克一行,双方就核能和新能源领域合作进行了交流。中核集团副总经理申彦锋、总经理助理卢铁忠、副总经济师王德林,经营管理部、产业开发与国际合作部,中国核电、中核铀业、中国中原、新华发电等部门及单位负责人参

  1月3日,中核集团党组书记、董事长余剑锋在中核集团总部会见了东方电气集团党组书记、董事长俞培根一行。双方就持续服务国家战略、深化科学技术合作和产业合作、合力拓展国际市场进行了深入交流。中核集团党组成员、副总经理申彦锋,党组成员、总会计师,东方电气集团党组成员、副总经理孙国君、李忠

  近日,我市召开核电工作专班专题会议暨核电与新能源产业链“下午茶”畅聊活动,威海市副市长、荣成市委书记出席会议活动并讲话,市领导王得志主持会议活动,市领导李彦伟参加会议活动。会上,相关专班、部门、区镇街汇报了重点工作推进情况及下步计划。畅聊活动气氛活跃,国核示范、华能石岛湾、清

  Grist网站发表署名TikRoots的文章,题目是:NuclearhadamomentatCOP28—butitmaybeshort-lived(核能在COP28峰会上的高光时刻可能是昙花一现)。今年的COP28气候大会达成了一项历史性协议,即“摆脱”化石燃料。会上有一个没有被大肆宣扬的动向是一些国家对核能重新热情,将其作为实现摆脱化石燃料的目

  12月12日,山东省工信厅印发《山东省推动核电装备产业高水平发展的若干措施》的通知。其中提出,以核能开发助力装备提升。充分的利用省内核电项目大规模开发建设契机,推动全省核电装备产业与核电开发、核能综合利用项目同步发展,指导省内核电装备企业严格标准、规范发展。促进新产品推广应用。对核电装

  据南非商业科技网站12月12日报道,南非能源监管机构(Nersa)已批准该国额外采购2500兆瓦核能发电容量,以应对轮流停电,预计第一台机组将于2032/2033年投入运行。南非电力部长拉莫豪帕表示,伴随国家电力公司(Eskom)机组老化,南非急需额外的发电能力,而核能发电是最便宜、最安全和最可靠的

  近日,山东总公司(山东院)参编的《核电厂用玻璃纤维增强塑料外包覆钢筋混凝土管道作业规程》《核电工程建设新技术应用评价》2项标准正式对外发布,在国内核电行业均有首创意义,有效填补了相关领域空白。该行业标准由国家能源局发布,填补了当前国内核电站大直径玻璃钢外包钢筋混凝土结构管道设计、制作

  当今世界上几乎每一座核电站都可以追溯到美国爱达荷州国家实验室(IdahoNationalLaboratory)占地890平方英里的庞大综合体。1951年,那里的研究人员首次开启核裂变发电,此后无数科学家到访了这个偏远的地点,测试反应堆的设计。INL作为美国核能实验室,其核心任务包括保持现有反应堆的使用和开发下一