核反应堆为什么要用普通水做减速剂

来源:学生作业帮助网 编辑:六六作业网 时间:2024/12/25 16:14:08
核反应堆为什么要用普通水做减速剂核反应堆为什么要用普通水做减速剂核反应堆为什么要用普通水做减速剂首先,在热中子堆中才使用慢化剂(减速剂在反应堆物理中一般称为慢化剂).U235在热中子(能量比较低的中子

核反应堆为什么要用普通水做减速剂
核反应堆为什么要用普通水做减速剂

核反应堆为什么要用普通水做减速剂
首先,在热中子堆中才使用慢化剂(减速剂在反应堆物理中一般称为慢化剂).U235在热中子(能量比较低的中子,平均能量0.025eV,平均速率为2200m/s)作用下比较容易发生裂变.而裂变产生的新中子平均能量在2MeV,为使其能比较容易地引发下一次裂变,需要慢化剂来将其慢化成热中子.
其中常用的慢化剂有轻水(普通水)、重水、石墨.慢化剂的选择理由主要有两点:(1)慢化能力.由动量守恒能知中子与轻核碰撞后速度降低的比较多,就像乒乓球撞乒乓球速度能降低,而乒乓球撞墙还会原速返回一样.因此从这点上讲慢化剂应该选质量比较轻的核.(2)慢化比.这个主要是反应慢化剂核吸收中子的特性,因为中子在与慢化剂碰撞时有一部分会被吸收,因此应该选对中子吸收能力差的核做慢化剂.其中反应吸收能力的量在分母上,所以慢化比数值越大的中子经济性越好.
在普通水中起慢化作用的主要是氢核,下边是一些数据比较.
慢化剂 水 重水 石墨 铍
慢化能力 1.53 0.17 0.064 0.176
慢化比 72 12000 170 159
可以看出轻水慢化能力好,但是吸收中子;重水慢化能力相对较差,但是不爱吸收中子.综合价格等因素考虑慢化剂的选择.
国内电站反应堆大多是压水堆,使用轻水作慢化剂.
秦山三期是重水堆,使用重水作慢化剂.
清华的高温气冷堆使用石墨作慢化剂.
还有一些空间反应堆用铍作慢化剂.
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