快中子,快中子反应堆
本文阅读简介:
- 1、二十世纪的快中子增殖反堆有哪些优点?
- 2、快中子堆的原理
- 3、请问U235为什么容易俘获慢中子,而不易俘获快中子?
- 4、快中子对原子核的活化核反应是?
二十世纪的快中子增殖反堆有哪些优点?
1、快中子反应堆,不仅能够大大增殖核燃料,还有干净、热效率高等优点,目前,世界上许多国家都在积极发展快中子反应堆。法国建造了“凤凰”快中子堆和“超凤凰”快中子堆,都采用了一体化的池式结构。
2、动态参数快堆与热堆相比,堆芯富集度高.能谱硬,多普勒效应比热堆小,而且快堆缓发中子份额小,中子代时间短,这些对快堆控制来说是不利的,要求快堆控制系统有更好的瞬态响应特性。
3、第一,可实现裂变材料的增殖:不易在热中子作用下发生裂变反应的铀-238,在吸收了快中子后,可以变成另一种易裂变的核素钚-239。
快中子堆的原理
1、以较为普遍的浓缩铀235为原料,通过快中子使原料中铀238不断转化为钚239,产生大于消耗,使得原料实现不断增值。
2、在热中子反应堆内,中子的速度要通过慢化剂,实际上就是水,慢化之后打击到目标核U235上,才能引起裂变放出能量,发电时,核燃料U235越烧越少。
3、快中子堆是由快中子引起原子核裂变链式反应,并可实现核燃料增殖的核反应堆,能够使铀资源得到充分利用,还能处理热堆核电站生产的长寿命放射性废弃物。快中子堆,全称应为快中子核反应堆,也叫快速增值核反应堆。
4、快中子反应堆是指没有中子慢化剂的核裂变反应堆。
5、在埃及神话中,吉祥鸟凤凰每隔500年就会自焚,涅粲然后再复生。“凤凰涅架”就是这个道理,可以说法国人给快中子堆起的名字别有匠心,正符合这一反应堆的特点。
请问U235为什么容易俘获慢中子,而不易俘获快中子?
不是U235的吸引力去捕获快中子,而是这些中子去撞击U235,从而产生裂变。快中子由于速度过快造成的打击效果不容易产生裂变,但是只要裂变数量足够维持,无论快中子慢中子都是可以引发链式反应的。
但是,U235裂变产生的是快中子,不容易被俘获,所以反应堆需要慢化材料,如水(矿床局部断裂可以引起水的渗透)或碳等来减慢快中子的速度。
但是反应中生成的中子速度很快,而铀235只能俘获速度比较慢的中子,所以要把快中子减速为慢中子,用石墨、重水可以用普通水也成为轻水也可以。原理是让快中子和减速机的原子核碰撞损失能量,减小速度。
重水与轻水即能使中子减速也能降温,石墨堆中的减速物质是二氧化碳、氦气。减速物质的作用是使运动速度太快的“快中子”减速为运动速度稍慢一些的“慢中子”,更容易被U核吸收,容易发生核反应。
由动量守恒和能量守恒有 , ,所以 ,负号说明碰撞后速度方向与原方向相反, 。(2)由以上分析可知:第二次碰撞后中子速度大小为 ,第三次为 ,第n次为 ,所以 。
只因快速中子被原子核捕捉的机率很低,甚至不能维持裂变。所以用慢化中子。
快中子对原子核的活化核反应是?
因而在快堆内,只要添加铀-238,每烧掉一个钚-239原子核,除了可以维持链式反应,放出大量裂变能外,还可以产生2到3个中子。
快中子堆是由快中子引起原子核裂变链式反应,并可实现核燃料增殖的核反应堆,能够使铀资源得到充分利用,还能处理热堆核电站生产的长寿命放射性废弃物。快中子堆,全称应为快中子核反应堆,也叫快速增值核反应堆。
任何能量中子,都能与任何原子核作用(除氦核,即α粒子)进行辐射俘获(n,γ)反应。根据核能级的级联关系,可以发射一个或几个能量γ量子。由于发射中子核反应的竞争,辐射俘获的几率很小只有较低能量的入射中子,才有利形成辐射俘获。
恩,中子轰击钚-239就是普通裂变反应,生产两个较小的原子核。铀-238变成可用燃料钚-239是由快中子导致的。
声明:本站所有文章资源内容,如无特殊说明或标注,均为采集网络资源。如若本站内容侵犯了原著者的合法权益,可联系本站删除。