为什么快中子反应堆不用慢化剂?快中子可以直接轰击pu-239吗?我看一般的裂变都是热中子轰击.
来源：学生作业帮助网 编辑：六六作业网 时间：2024/11/22 11:55:34
为什么快中子反应堆不用慢化剂?快中子可以直接轰击pu-239吗?我看一般的裂变都是热中子轰击.
为什么快中子反应堆不用慢化剂?
快中子可以直接轰击pu-239吗?我看一般的裂变都是热中子轰击.
为什么快中子反应堆不用慢化剂?快中子可以直接轰击pu-239吗?我看一般的裂变都是热中子轰击.
什么是热中子反应堆与快中子反应堆
热中反应堆是一种安全、干净都达到要求的经济能源,在目前以及今后一段时间内它将是发展核电的主要堆型.
然而,热中子反应堆所利用的燃料铀235,在自然界存在的铀中只占0.7%,而占天然铀99.3%的另一种同位素铀238却不能在热中子的作用下发生裂变,不能被热中子堆所利用.自然界中的铀储量是有限的,如果只能利用铀235,再有30年同样会面临铀235匮缺的危险.因此人们把取得丰富核能的长远希望,寄托在能够利用铀235以外的可裂变燃料上.于是,快中子增殖反应堆便应运而生.
如果核裂变时产生的快中子,不像轻水堆时那样予以减速,当它轰击铀238时,铀238便会以一定比例吸收这种快中子,变为钚239.铀235通过吸收一个速度较慢的热中子发生裂变,而钚239可以吸收一个快中子而裂变.钚239是比铀235更好的核燃料.由铀238先变为钚,再由钚进行裂变,裂变释出的能量变成热,运到外部后加以利用,这便是快中子增殖堆的工作过程.
在快中子增殖堆内,每个铀235核裂变所产生的快中子,可以使12至16个铀238变成钚239.尽管它一边在消耗核燃料环239,但一边又在产生核燃料钚239,生产的比消耗的还要多,具有核燃料的增殖作用,所以这种反应堆也就被叫做快中子增殖堆,简称快堆.
快堆使用直径约1米的由核燃料组成的堆芯,铀238包围着堆芯的四周,构成增殖层,铀238转变成钚239的过程主要在增殖层中进行.堆芯和增殖层都浸泡在液态的金属钠中.因为快堆中核裂变反应十分剧烈,必须使用导热能力很强的液体把堆芯产生的大量热带走,同时这种热也就是用作发电的能源.钠导热性好而且不容易减慢中子速度,不会妨碍快堆中链式反应的进行,所以是理想的冷却液体.反应堆中使用吸收中子能力很强的控制棒,靠它插入堆芯的程度改变堆内中子数量,以调节反应堆的功率.为了使放射性的堆芯同发电部分隔离开,钠冷却系统也分一次回路和二次回路.一次回路直接同堆芯接触,通过热交换器把热传给二次回路.二次回路的钠用以使锅炉加热,产生483℃左右的蒸气,用以驱动汽轮机发电. 快中子增殖堆几乎可以百分之百地利用铀资源,所以各国都在积极开发,现在全世界已有几十座中小型快堆在运行.标志着快堆得到大量应用的日期已为时不远.
U-238 被快中子轰击，经过两次β衰变，形成 Pu-239
之所以叫做快中子反应堆，就是要用大量的快中子轰击 U-238 以产生 Pu-239，如果使用慢化剂，就达不到这个目的了
U-235 或者 Pu-239 作为核燃料，无论快中子还是热中子，都能引发裂变。只不过在一般的反应堆里，使用的核燃料一般是低浓缩铀，U-235 只占 3% 左右，如果大量中子被 U-238 而不发生裂变...
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U-238 被快中子轰击，经过两次β衰变，形成 Pu-239
之所以叫做快中子反应堆，就是要用大量的快中子轰击 U-238 以产生 Pu-239，如果使用慢化剂，就达不到这个目的了
U-235 或者 Pu-239 作为核燃料，无论快中子还是热中子，都能引发裂变。只不过在一般的反应堆里，使用的核燃料一般是低浓缩铀，U-235 只占 3% 左右，如果大量中子被 U-238 而不发生裂变（不再释放中子），会使中子很快耗尽，无法实现自持核反应。通常处理这种问题的方法是使用慢化剂，使快中子减速成为热中子，热中子不易被 U-238 俘获，从而能保存下来，有较大几率击中 U-235 诱发裂变从而释放更多的中子，实现自持式反应
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