第一章核电站概述 核电站是利用原子核裂变反应过程中释放的核能来发电的。核能发电包括由核能转换为 热能,热能转换为机械能,机械能转换为电能的全过程。 核电站的动力装置是核反应堆。由此可以说用于动力或发电的反应堆简称为动力堆。动 力堆堆型主要有轻水堆、重水堆、气冷堆、快中子增殖堆等;轻水堆又包括压水堆和沸水堆。前 三类是热中子堆,即裂变反应主要由能量在0.0253eV附近的热中子引起。最后一类裂变反 应由能量在0.1MeV以上的快中子引起。 世界上大多数核电站是压水堆核电站。我国已投入运行的也都是压水堆核电站。在建的 除了秦山核电站两个700MW的重水堆机组以外也都是压水堆核电站。我国的压水堆核电 站将完全国产化和标准化。以下主要介绍压水堆核电站。为便于理解首先讨论裂变反应。 1.1裂变反应 1938年O.Hahn和F. Strassmann发现,在中子轰击下,铀等重核通常可以分裂成质量差 不多的两个原子核(称为裂变碎片);L. Neither提议称这种现象为核裂变。 裂变分为自发裂变和诱发裂变。反应堆内燃料核的核裂变为中子诱发的核裂变。能被热 中子诱发裂变的核素叫易裂变核,它们可用作核燃料。235U,Pu和3U等都是易裂变核。例 如235U的裂变反应 25U+bn-—3Ba+Kr+2n+E 每一次核裂变平均产生243个中子,释放出的裂变能E约有200MW。裂变能释放形式由 表11给出。 表1-135U的裂变能 释放形式 择放的能量/MeV 裂变碎片的动能 168 裂变产物的β射线 裂变产物的y射线 中微子 瞬发丫射线 裂变中子动能 总能量 由表1-1可以看出,绝大部分裂变能以裂变碎片的动能形式释放出来。裂变碎片的射程 很短,所以这部分能量几乎都在核燃料块内转化为热能。除了中微子可以不受阻碍地穿出堆 外把它的动能带走以外,裂变中子、B射线和Y射线基本上都将被堆内物质吸收,即它们的能