登陆注册
9018100000012

第12章 核电站为什么不会爆炸

1945年8月6日,美国投在日本广岛上的原子弹(核装料是铀,几天后投在长崎的原子弹核装料是钚)造成巨大的杀伤和破坏,至今还使一些人对利用核能心有余悸,担心核电站会发生爆炸就是其中一例。实际上,这种担心是不必要的,早在原子弹爆炸之前科学家们就已经解决了这个问题。

原子弹爆炸是有一定条件的,一是核装料铀块重量超过临界值(1公斤),二是核裂变链式反应引发后不加控制,迅速增殖,短时间内形成大量中子,放出巨大能量。一个铀核裂变产生两个中子引起另两个核裂变,只需10亿分之1秒,另两个核裂变放出四个中子再击中四个核,也是10亿分之1秒,……按这个速度推算,10亿分之30秒便可产生10亿个中子,1公斤铀-235在几百万分之一秒内就裂变完了,放出的能量相当于2万吨梯恩梯爆炸的威力。在这么小的体积内瞬间释放如此大的能量,必然发生强烈爆炸。

核电站的反应堆与原子弹不同,核反应堆的中心部分是活性区,它由燃料棒、慢化(减速)剂、冷却剂和控制棒组成。活性区外包着石墨反射层,最外面是水和水泥等制作的保护层。反应堆里的燃料重量受到严格控制、核裂变链反应自始至终也受到严格控制,使整个反应既不过快也不停止,而是保持在一定水平上进行,因此,核电站不会发生爆炸。

燃料棒里装的是核燃料铀或钚,它的重量有一定限制,如果装的是纯铀就不得超过260克,每个燃料棒彼此被慢化剂和控制棒隔开。慢化剂的作用是使核裂变产生的快中子能量减小变为慢中子,因为快中子很容易在击中铀核之前就飞出去,只有慢中子才能有效击破铀-235的原子核。一个快中子撞击200个碳原子或50个重轻原子后,就会变成慢中子,纯碳石墨和重水是常用的慢化剂。冷却剂的作用一是保持反应堆内温度不致过高,以免烧坏;二是把核裂变放出的热能输送出去,水、重水、二氧化碳等都可以做冷却剂,核电站的反应堆用水做冷却剂,它可以直接变成高温蒸汽去发电。

控制棒能吸收中子,它用金属镉做成,所以也叫镉棒(元素硼也能起到同样作用)。若把镉棒插入反应堆孔洞很深,它就会吸收大量中子,甚至使核裂变反应停止;把镉棒拉出来一些,则会有较多的中子自由活动。通过改变镉棒插入的深度,来调节自由中子的数量,达到控制核裂变链式反应速度的目的。镉棒的位置适当,核裂变反应既不快又不慢而维持在一定水平上持续进行。像管道阀门控制气体和液体流量一样,镉棒在核反应堆中控制着自由中子的数量。因此,正常运转的核电站是不会爆炸的。

同类推荐
  • 你一定想知道,航空航天卷

    你一定想知道,航空航天卷

    阅读科学知识对提高学习兴趣优化知识结构会产生积极而有益的作用,没有兴趣的强制性学习只会扼杀活泼的天性,抑制智力的发展。因此必须在保护学习热情的基础上,扩大青少年学生的知识面,以便充分调动起他们探索求知的勇气和信心。
  • 探究式科普丛书-把世界变成地球村的互联网

    探究式科普丛书-把世界变成地球村的互联网

    你想知道什么是互联网吗?互联网是怎么发展起来的?便捷的互联网背后有哪些技术支持?林静编著的《把世界变成地球村的互联网》语言生动活泼,通俗易懂,并配有精美图片,可以为青少年提供一个知识平台,让广大青少年朋友们更全面地了解互联网。来吧,让我们共同打开《把世界变成地球村的互联网》,一起走进互联网吧!
  • 讲给中学生的课外知识——乘·科学快车

    讲给中学生的课外知识——乘·科学快车

    讲给中学生的课外知识-乘·科学快车一书,为广大青少年朋友介绍了众多新奇有趣的科学知识,全书从人类科学、天文科学、自然科学、地理科学、军事等。
  • 站在巨人肩上-从伏打谈电化学

    站在巨人肩上-从伏打谈电化学

    本套《站在巨人肩上》丛书,共30本,每本以学科发展状况为主脉,穿插为此学科发展做出重大贡献的一些杰出科学家的动人事迹,旨在从文化角度阐述科学,突出其中的科学内核和人文理念,增强读者科学素养。
  • 不可思议的财富故事

    不可思议的财富故事

    本书精选人类历史上最不可思议的敛财故事,以独特的视角,趣味横生的语言,绘声绘色地讲述了财富面前,人类理智丧失后表演出的一幕幕“集体癫狂”闹剧;讲述了古往今来一些大人物不光彩的发家史、小人物们为财富铤而走险的故事;展现了某些大国历史上种种违背道义、匪夷所思的血腥敛财秘闻……
热门推荐
  • 刑事诉讼与辩护代理

    刑事诉讼与辩护代理

    本书是中华人民共和国重要基本法律知识宣讲系列丛书之一,具体内容是宣讲和普及我国刑事诉讼辩护与代理中对广大群众最为重要的相关制度和规范,涉及的法律主要包括《中华人民共和国刑事诉讼法》、最高人民法院《关于适用<中华人民共和国刑事诉讼法>的解释》、《人民检察院刑事诉讼规则(试行)》和《中华人民共和国刑法》。
  • 在超能力的世界里走向无敌之路

    在超能力的世界里走向无敌之路

    就算我需要一只手托着远古帝城,我苏尚一样无敌于世间——因为,我的能力只需要一只手就可以发动。超能力不断觉醒的世代,诡异事件频频发生的世界,一只咸鱼画坊老板被迫安排所有对手的生活起居的故事。
  • 仙凡之殇

    仙凡之殇

    自古便有凡人悟道修仙的传说,仙人与天地同寿,永垂不朽。殊不知仙途飘渺,未曾有人窥得其尽头。在尔虞我诈的修仙界,一丈尸骨一尺血,他会一路劈荆斩棘逆天而行,还是化为悠悠岁月中一抷黄土…
  • 天行

    天行

    号称“北辰骑神”的天才玩家以自创的“牧马冲锋流”战术击败了国服第一弓手北冥雪,被誉为天纵战榜第一骑士的他,却受到小人排挤,最终离开了效力已久的银狐俱乐部。是沉沦,还是再次崛起?恰逢其时,月恒集团第四款游戏“天行”正式上线,虚拟世界再起风云!
  • 超神学院之唯一

    超神学院之唯一

    在这个超神的世界里弱小就是一种罪,看主角如何守护自己在乎的人[ps系统流]
  • 悲惨世界

    悲惨世界

    本书是由法国大作家维克多·雨果于1862年所发表的一部长篇小说,涵盖了拿破仑战争和之后的十几年的时间,是十九世纪最著名的小说之一。故事的主线围绕主人公获释罪犯冉·阿让(Jean Valjean)试图赎罪的历程,融进了法国的历史、建筑、政治、道德哲学、法律、正义、宗教信仰。《悲惨世界》因为内容丰富和内涵深刻,使读者们都体会到作品有一种深远的份量感,让众多读者感动。
  • 重生女神之路

    重生女神之路

    一朝重生十年前,木兰泪目,这倒霉催的人生,她真的不想再重来一次啊!可是这一回老天似乎对她不一样了?不但凭空而得金手指,还顺风顺水往成为白富美的道路上一路狂奔?终于有一天,那个曾经让她恨得咬牙切齿的男人会匍伏于她的裙下:“女神,娶我可好?”木兰冷笑:“咱们这账也该是时候清算清算了!”
  • 伏魔之不死传说

    伏魔之不死传说

    天地初开,世间分有6界:1人间、2天界、3妖界、4魔界、5佛界、仙界,其中魔界是5界公敌,然而魔界十分强大,他们有魔灵之晶,其中含有无限的力量,与此同时5界诞生出了5名可以战胜魔界的少年与魔界进行抗争……
  • 至尊天上

    至尊天上

    莫名强者降临轩辕皇朝开宗立派,竟有着不为人知的秘密!至尊大陆已断绝仙路百万年,成仙之路何在……
  • 回眸一笑:邪王倾

    回眸一笑:邪王倾

    一朝穿越,王牌特工变废材?不,废材要变妖孽,神品丹药?我当糖豆的。神兽?我有几只超神兽来着?美男?这。。。“你答应试试!”