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不必担心日本“核爆炸”

http://www.CRNTT.com   2011-03-14 08:50:10  


福岛核电站原理图
  
  核电利用的是低纯度铀的可控反应

  核弹通过中子的倍增使得整个裂变在极短的时间内发生,但核电厂的反应堆则刚好相反。在反应堆中只有持续的链式反应,而没有倍增过程——在反应堆中,裂变释放2或3个中子,但平均只有一个中子会打击某个核,触发一次新的裂变,所以反应不会加速,核弹和核电的链式反应速度可以相差几千万倍。能量以不变的速率释放出来,将水加热,产生蒸汽;蒸汽驱动汽轮机,汽轮机驱动发电机,产生电能——除了燃料不同,核电厂做的事情跟火力发电厂也差不了许多。反应堆中一般只需要3%左右提纯的铀235,这样的纯度不足以产生原子弹那样的爆炸,所以即便反应堆失控,也不会有“核爆炸”,这和烈度白酒可以点燃,啤酒却不能点燃的道理一样。 

福岛核电站发生的是什么爆炸 
  
  核反应堆运行中会产生蒸气

  如图(福岛核电站原理图),福岛核电站采用的是沸水反应堆,图中灰色的锥形堆就是核反应堆。最里面的是核燃料,核燃料装在陶瓷块中,陶瓷块又装在锆合金中,锆合金外面就是水(蓝色部分),水装在一个大容器中,容器的外面(灰色部分)是钢筋混凝土做成的安全壳。

  核燃料发生裂变,产生的热量传导给水,水变成蒸气,从蒸气管流出去,其中的液态水被过滤掉后,就进入发电机组,发完电后,气体冷却为液态水,又通过水管流回容器,如此形成循环。
 
  供电中断,蒸气不能循环而越聚越多,产生高压

  地震发生后,供电系统中断,此时应该启用核电站自有的柴油发电机发电,但是地震引起的海啸又把柴油发电装置淹没了,核反应堆失去了电力供应。此时,由于没有动力驱动,水循环不能完成,核反应堆中的热量带不出去,热量的聚集导致容器中更多的液态水变成蒸气,容器内气压变大,对容器外壳形成威胁。 
 
  为了减压排出蒸气,蒸气中的氢与厂房中的氧混合发生爆炸

  为了降低容器内的气压,工作人员选择把蒸气排出核反应堆,但是容器内的高温使得水蒸气与锆合金反应产生氢气,含有氢气的蒸气排出去之后,与厂房里的氧气混合发生了爆炸。 


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