核电站基本原理讲义.ppt

目 录
有关基本概念
核电站工作原理
反应堆结构
一回路系统及主要设备
反应堆运行和控制
核电站的安全设计
世界核电新发展
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核电站基本原理
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有关基本概念
（1）裂变反应
指可裂变重核在中子作用下分裂成两个中等质量核，并放出能量的反应。
铀233、铀235和钚239是最重要的可裂变重核，在热中子轰击下引起原子核裂变。
U235——自然界中存在的唯一可裂变核，%，其余主要是U238。
Pu239、U233——人工生产可裂变核，分别由自然界中的U238和Th232俘获一个中子后产生的。
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核电站基本原理
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有关基本概念
U235原子核在中子作用下，分裂成两个质量较小原子核，同时产生2-3个中子和β、γ射线，并放出200Mev的能量。其中80%是以裂变碎片的动能的形式放出，在核燃料内转换成热能。
1kg U235全部裂变释放的热量等于2500t标准煤燃烧释放的热量。
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核电站基本原理
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有关基本概念
反应堆仃堆后，裂变反应终止，但仃堆前形成的裂变产物仍存在，其衰变放出β、γ射线及其能量，会在仃堆后相当一段时间内释放出来。因此，反应堆仃堆后仍需要冷却和屏蔽。
仃堆后从堆芯导出衰变热，是保证反应堆安全的重要问题之一。
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核电站基本原理
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有关的基本概念
(2) 链式反应
裂变中子在适当条件下会引起其它核裂变，
而放出更多的新裂变中子，如果此反应继续进行下去，这个过程就称为链式裂变反应。
链式裂变反应释放的核能叫做核裂变能。
目前核电站反应堆多数属热中子堆,利用热中子引起U235裂变放出的能量。
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核电站基本原理
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有关的基本概念
裂变放出的中子是快中子（E≥1Mev)。
快中子必须经过慢化，与周围介质的原子核多次碰撞，使中子能量减小，才能成为热中子
（E=)。
普通水、重水和石墨均可作为热中子反应堆中的慢化剂。
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核电站基本原理
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有关基本概念
(3) 反应堆临界
如果反应堆内，单位时间裂变产生的中
子数等于因吸收和泄漏损失的中子数，则反
应堆内链式反应能持续进行下去，处于这种
工作状态反应堆称为反应堆临界。
反应堆临界条件可用增殖系数表示。





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核电站基本原理
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有关基本概念
核反应堆是可控的自持链式反应装置，
***是瞬时爆炸不可控的链式反应装置。
两者最根本区别是***的装料是高浓
铀或钚，而核反应堆采用低浓铀。
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核电站基本原理
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有关的基本概念
(4) 有效增殖系数
指在有限大反应堆系统内，新一代的中子与产生它的直属上一代中子数之比，或中子的产生率与中子消失率之比。
通常用Keff表示：
Keff ＝1 反应堆临界；
Keff ＜1 反应堆次临界；
Keff ＞1 反应堆超临界。
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核电站基本原理
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核电站工作原理
核电站是利用核裂变反应放出的核能来发电的装置。即实现了核能－热能－电能的转换。
由一回路系统和二回路系统两大部分组成。核电站的核心是反应堆。一、二回路是完全隔离的密闭循环系统。
一回路系统（核蒸汽供应系统）主要由反应堆、蒸汽发生器、主泵、稳压器和冷却剂管道组成，也称为核岛。
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核电站基本原理
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