核反应堆发明者?
奥托·哈恩核反应堆是因德国科学家奥托·哈恩而得名,1938年,德国人奥托·哈恩和休特洛斯二人成功地使中子和铀原子发生了碰撞。这项实验有着非常重大的意义,它不仅使铀原子简单地发生了分裂,而且裂变后总的质量减少,同时放出能量,尤其重要的是铀原子裂变时,除裂变碎片之外还射出2至3个中子,这个中子又可以引起下一个铀原子的裂变,从而发生连锁反应。
核反应堆是什么东西(核反应堆是干什么用的)
1942年12月2日,在美籍物理学家E。
费米的领导下,首先实现了铀原子核可控链式裂变反应,建成了世界上第一座核反应堆,这个反应堆建在美国芝加哥的典型实验室中。
什么是空间核反应堆?
空间核反应堆是将核裂变反应产生的能量为空间飞行器提供能源的一种核反应堆。根据不同的任务需求、通过不同的方式,空间反应堆可以把核能转变为电能和推进动力,这样的装置分别被称为空间核电源和核推进。空间反应堆是未来空间活动的重要能源。随着空间技术的发展,大功率卫星、深空探测等都需要大功率、长寿命的空间能源相匹配,空间反应堆将成为这些大功率航天器的优选能源。
核反应堆可以不用水吗?除了水,还有什么东西可以产生蒸汽?
把堆芯中的能量以水蒸汽的形式带出来供涡轮风扇发电机发电(顺便还有冷却作用);也可以用液态纳。
在普通商用核电站中水充当慢化剂和冷却剂的角色。实际上不使用水作为慢化剂或冷却剂的反应堆有很多。
英国第一代气冷堆,镁诺克斯堆使用石墨慢化,二氧化碳冷却;目前中国、德国、南非等国开发的高温气冷堆使用石墨慢化,氦气冷却;液态金属冷却快堆不使用慢化剂,冷却剂为金属钠、钠钾合金或铅铋合金;熔盐堆中使用石墨慢化或无需慢化的快谱,熔盐既是核燃料也是冷却剂。当然以上这些反应堆的二回路通常使用水。
核反应堆是什么东西(核反应堆是干什么用的)
慢化剂是热中子反应堆中将裂变中子能量降低到热运动水平的物质,除去水以外,可以使用重水、石墨、金属铍、氢化锆等其他物质。
快堆也就是快中子谱反应堆无需慢化剂,因而不使用水作为冷却剂。冷却剂通常使用水、重水、气体、液态金属,在一回路和二回路使用,一回路和二回路分开的主要目的是防止放射性沾染,影响汽轮发电机。
某些直接进行热电转换的反应堆,如卫星使用的热离子堆不需要冷却剂;部分高温气冷堆或气冷快堆可以使用布雷顿循环,即燃气轮机循环,利用冷却气体推动透平发电。
水作为人类使用最广泛的一种工质,在反应堆中通常作为冷却剂或二回路冷却剂,利用兰金循环发电,也就是汽轮机循环。
核电站的核是什么?
核电站的核是指“原子核裂变”。
核电站就是利用一座或若干座动力反应堆所产生的热能来发电,或发电兼供热的动力设施。反应堆是核电站的关键设备,链式裂变反应就在其中进行。
世界上核电站常用的反应堆有轻水堆、重水堆和改进型气冷堆及快堆等,但使用最广泛的是轻水堆。按产生蒸汽的过程不同,轻水堆可分成沸水堆核电站和压水堆核电站两类。压水堆是以普通水作冷却剂和慢化剂,它是从军用堆基础上发展起来的最成熟、最成功的动力堆堆型。压水堆核电站占全世界核电总容量的60%以上。
用核燃料通过核的聚变或者裂变释放能量,这些能来用于加热水,将水转化为带能量的蒸汽,蒸汽带动汽轮机,汽轮机再带动发电机,最后发出电的厂子就叫核电站
什么是核反应堆启动?
核反应堆,是一种启动、控制并维持核裂变或核聚变链式反应的装置。
核反应堆启动是在反应堆正式运行前从次临界到临界过程中所做实验的统称。反应堆启动可用来校正和改进反应堆的理论和设计,但主要目的是通过测量弄清该反应堆的性能,以指导今后的运行,保证安全。
什么是核反应堆丰度?
即浓缩铀的纯度。
由于每一步都只是对铀气体混合物进行少量净化,因此浓缩过程基本只会选用运行效率最高的离心机。否则,即使生产少量的纯铀-235也会变得非常昂贵。
而设计和制造这些离心管,已经超出许多国家能承受的经费和技术水平。 这些管子需要特殊类型的钢或复合材料,以承受极端的旋转压力,必须制造完美的圆柱形,以最大限度地提高效率。制造过程需要特殊的机器,而机器本身几乎与离心管一样难以制造。
核丰度是指核元素的相对含量,是在证认的基础上根据谱线相对强度或轮廓推算出来的。
原子反应堆是什么?
美国芝加哥大学的校园里,有一座废弃不用的运动场。在运动场西看台的前面外墙上,挂着一块镂花金属匾,上面用英文写着:
“1942年12月2日,人类在此实现了第一次自持链式反应,从而开始了受控的核能释放。”
这就是原子时代的出生证明。
人类制成的第一座原子反应堆,就是在这个运动场看台下面的网球场中建造起来。
那是1942年11月,美国芝加哥大学校园里一片冷清。由于美国卷入了第二次世界大战,学生们各奔东西,校园一时失去了昔日欢乐喧闹的气氛。
细心的人们却惊异地发现,在校园体育馆的室内网球场入口处,挂着一块醒目的牌子,上面写着“冶金技术研究所”,禁止外人人内。
其实,这里来了一批举足轻重的人物,为首的是意大利物理学家恩里科·费米,他带领一批物理学家,在这里研制原子反应堆。
早在1939年1月,国际理论物理学年会上,费米得知德国的物理学家哈恩发现了铀核裂变现象。
当时,费米十分震惊,他似乎已预感到它的重大价值:铀核俘获一个中子后,会分裂成两个大致相等的部分。这样,如果铀核每次裂变放出一个以上中子,将又会引起下一次裂变。如此循环,就有可能发生链式反应。
核反应堆是什么东西(核反应堆是干什么用的)
继而,费米又计算出铀核分裂可能释放出令人难以想像的巨大能量。
接着,费米继续进行着他的实验。运用先进的回旋加速器,证实了链式反应的可能性,而且反应速度极快,前后两次反应的时间间隔仅为五十万亿分之一秒。
而对如此的成就,费米激动不已。他认为一旦能够人为地控制铀核裂变的速率,链式反应自动持续下去,它将会在极短的时间内释放出巨大能量!人类将会开辟出新的能源!
只是,促使铀核裂变要形成链式反应的关键在于中子。然而,在绝大多数情况下,中子释放速度极快,很难被铀核“俘获”。
要解决这一问题的关键,是找到一种减速剂,使中子被释放出来之后运动速度变慢,让铀核俘获,从而导致下一次裂变。
几经大量的实验和探索,费米等人终于找到了理想的减速剂——纯石墨。
实验得到了根本性的突破后,费米带领一批物理学家在芝加哥大学的网球场内,要建造世界上第一座原子反应堆。
根据设计要求,反应堆长近10米,宽9米,高6.5米,总重量1400吨,一层石墨一层铀,总共57层,其中有56吨天然金属铀和氧化铀。看上去,反应堆就像偏球形的“炉灶”。
在这个“炉灶”里,还插着一根特制的镉棒。它能吸收中子,只要调节它的深入尺寸,就可以控制裂变反应速率。
为了预防事故的发生,科学家们采取了几套预防措施,将反应堆内控制棒分3组:一组是电动的自动控制棒;另一组是用绳子拴着一个重物的紧急安全棒,当发生意外故障时,立即砍断这根绳子,使安全棒迅速掉人堆内;最后一组是一根控制棒,移动这根棒可以使链式裂变反应开始发生、加速或停止。
1942年12月2日,原子反应堆试运转,大家都在紧张地为此准备着。
费米抬起手腕看了一下表,9时45分。他大声喊道:“大家注意,现在启动反应堆。”
此时此刻,在场的所有人员的注意力都集中在“炉灶”上,等候费米的命令。
15分钟后,费米下达命令:“抽出控制棒!”
当把镉棒慢慢地向外抽出一些时,只听得计数器“咔咔咔”的声响越来越快——铀核裂变开始了!只是声音不稳。
到了下午3时20分,费米再次下命令:“再把控制棒往外抽一英尺!”
3分钟后,计数器的“咔咔”声终于变成了稳定的响声。反应堆达到临界点,人类历史上第一次核的链式反应开始自持地进行了……
它以小于0.5瓦的功率运行28分钟。
费米主持的世界上第一座核反应堆的成功运转,标志着人类进入了原子能时代。
这一反应堆,人们还叫它“芝加哥一号”反应堆。
其实,在反应堆里,铀原子受到慢中子的轰击,发生核裂变,产生大量的能量,可以用来发电,产生高温,这就是核电;当能量集中、短时间突然释放出来时,就产生大爆炸,这就是原子弹。