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    核反應堆是一個能維持和控制核裂變鏈式反應,從而實現核能—熱能轉換的裝置。核反應堆是核電廠的心臟,核裂變鏈式反應在其中進行。

    1942年美國芝加哥大學建成了世界上第一座自持的鏈式反應裝置,從此開闢了核能利用的新紀元。

    反應堆由堆芯、冷卻系統、慢化系統、反射層、控制與保護系統、遮蔽系統、輻射監測系統等組成。

    堆芯中的燃料:反應堆的燃料,不是煤、石油,而是可裂變材料。自然界天然存在的易於裂變的材料只有U-235,它在天然鈾中的含量僅有0.711%,另外兩種同位素U-238和U-234各佔99.238%和0.0058%,後兩種均不易裂變。

    另外,還有兩種利用反應堆或加速器生產出來的裂變材料U-233和Pu-239。

    用這些裂變材料製成金屬、金屬合金、氧化物、碳化物等形式作為反應堆的燃料。

    燃料包殼:為了防止裂變產物逸出,一般燃料都需用包殼包起來,包殼材料有鋁、鋯合金和不鏽鋼等。

    控制與保護系統中的控制棒和安全棒:為了控制鏈式反應的速率在一個預定的水平上,需用吸收中子的材料做成吸收棒,稱之為控制棒和安全棒。控制棒用來補償燃料消耗和調節反應速率;安全棒用來快速停止鏈式反應。吸收體材料一般是硼、碳化硼、鎘、銀銦鎘等。 冷卻系統中的冷卻劑:為了將裂變的熱匯出來,反應堆必須有冷卻劑,常用的冷卻劑有輕水、重水、氦和液態金屬鈉等。

    慢化系統中的慢化劑:由於慢速中子更易引起鈾-235裂變,而中子裂變出來則是快速中子,所以有些反應堆中要放入能使中子速度減慢的材料,就叫慢化劑,一般慢化劑有水、重水、石墨等。

    反射層:反射層設在活性區四周,它可以是重水、輕水、鈹、石墨或其它材料。它能把活性區內逃出的中子反射回去,減少中子的洩漏量。

    遮蔽系統:反應堆周圍設遮蔽層,減弱中子及γ劑量。

    輻射監測系統:該系統能監測並及早發現放射性洩漏情況。

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