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核反應堆從根本上說就是一個大型水壺,用來加熱水產生水蒸氣用來驅動輪機以產生大量的低碳電力。

核反應堆

那麼核反應堆是怎樣加熱水的呢?

核反應堆由原子分裂驅動,這個過程稱為裂變,粒子即(一個"中子")向原子發射,然後將原子撞擊成兩個較小的原子和一些額外的中子。一些被釋放的中子隨後擊中其他原子,導致它們也裂變,並釋放出更多的中子。這稱為連鎖反應

連鎖反應中原子的裂變也會釋放大量的能量作為熱量。產生的熱量透過迴圈流體(通常是水)從反應器中去除。然後這種熱量可以用來產生蒸汽,從而驅動渦輪機進行電力生產。

為了確保核反應以正確的速度發生,控制它產生的熱量,反應堆有加速、減緩或關閉核反應的系統。這通常是用控制棒完成的,控制棒通常由中子吸收材料(如銀和銅)製成。

鈾235是自然界中能夠找到的最重元素,是製造核武器的原料,同時也是核反應堆中最常用的燃料。

核反應堆有許多不同的形狀和大小——有的用水冷卻核心,有的則使用氣體或液態金屬。最常見的動力反應堆型別是水,世界上90%以上的反應堆是水基反應堆。

核反應堆在發電方面非常可靠,無論天氣或季節如何,它能夠每天24小時執行幾個月。此外,大多數核反應堆可以執行很長時間——在許多情況下超過60年。比如,2019年位於佛羅里達州的一個機組成為世界上第一個獲得80年運營許可的反應堆。

目前,我國共有62個核電機組,其中47個機組裝料投入執行, 分佈在18座核電廠中。可以看到,核電站都是建立在沿海地區。

為什麼核電站都要建造在沿海地區呢?主要有以下幾個原因:

地質要求。核電站地理環境要求抗震的級別特別高,因為一旦發生了地震勢必會造成核洩漏,那後果可就非常嚴重。要有冷源。核燃料在裂變時會產生巨大的熱量,通常需要使用大量的水作為載體進行散熱,以便冷卻裝置。位置要求。要遠離人群密集的地方,儘量減少對人和生態的傷害。

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