核反應堆的慢化劑,核電廠常用的慢化劑
1、核電廠常用的慢化劑
核電廠常用的慢化劑有三種:輕水、重水和石墨。
* 輕水的慢化性能優于重水,但它的吸收中子的幾率比重水高,這使得輕水需要使用濃縮鈾。此外,輕水也因其價格較便宜,且易于處理,因此被廣泛使用。
* 重水的慢化效果與石墨相差不多,但價格相對較低。然而,它的缺點是吸收中子的幾率較高,這導致需要使用非濃縮鈾。由于非濃縮鈾含有較高的鈾238,這使得核廢料中含有更多的钚239,因此重水堆被嚴格限制。
* 石墨的慢化效果與重水相似,但價格較低。然而,其吸收中子的幾率也較高。
請注意,以上僅是核電廠常用的慢化劑的簡單介紹,實際應用中需要根據具體條件進行選擇。對于涉及核能的問題,應當尋求專業人士的建議以確保安全和有效性。
2、請教一下:核反應堆的慢化劑起減慢核反應的作用 這句話有什么不對?
慢化劑是將裂變產生的快中子減慢成熱中子,起提高裂變反應的幾率的作用,而不是起減慢核反應的作用。
熱中子反應堆中裂變主要由熱中子(<0.1eV,2200m/s)引起,而裂變產生的中子能量從0.1到10MeV,平均為2MeV,這些中子需由慢化劑迅速慢化成熱中子,用作慢化劑的材料既要有效地慢化中子,又要盡量少地吸收中子。
通常用慢化比表征物質的慢化效率,它等于慢化能力與物質宏觀吸收截面之比。慢化能力等于中子平均對數能降與物質宏觀散射截面之積。質量越輕的元素中子平均對數能降越大。
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慢化劑的性能
1、良好的核特性,即中子宏觀散射截面∑s大,宏觀吸收截面∑a小。
2、良好的導熱性、熱穩定性和輻照穩定性。
3、密度高。
4、對堆芯結構材料腐蝕作用小。
5、成本低。通常分固體慢化劑和液體慢化劑兩類。前者有石墨、鈹、氧化鈹和氫化鋯等,后者有(輕)水和重水。水具有良好的熱物理性能,慢化能力強,價廉,使用方便,因此以水作慢化劑的反應堆得到了迅速發展。
3、為什么核反應堆中要用慢化劑將中子減速成熱中子
核燃料裂變反應釋放的中子為快中子,而在熱中子或中能中子反應堆中要應用慢化中子維持鏈式反應,慢化劑就是用來將快中子能量減少,使之慢化成為中子或中能中子的物質。
4、為什么核反應堆中要用慢化劑將中子減速成熱中子?
減速劑也稱“慢化劑”。它可使快速運動的中子減速成為慢中子或熱中子,熱中子就能有效地使鈾-235發生裂變,減速劑是原子核反應堆中必不可少的物質。優良的減速劑必須具備兩種性質:(1)對中子的吸收較少;(2)中子與它的核只要碰撞很少次數就能被減慢到所需要的程度。常用的減速劑有重水、石墨、鈹等。一般減速劑均采用較輕的元素或化合物。中子與原子核的彈性碰撞會引起中子運動方向的改變和中子的一部分能量損失(將能量傳給原子核),從動量和能量守恒定律出發,可證明,碰撞后質量為M的反沖核的能量為(即反沖核的質量等于中子質量時)α最大為1,反之M與m的差距越大其α值越小。比較輕的物質的原子核的質量更接近中子的質量,因而α值大,減速效果好。
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