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核能係由核裂變過程產生嘅
核能係由核裂變過程產生嘅

核能

核能係透過核裂變過程產生嘅,該過程涉及分裂鈾-235 ( U-235 )或鈈239 ( Pu-239 )等重原子嘅原子核。 以下是其工作原理的概述:


核裂變: 核裂變是重原子(如鈾或鈈)的原子核被中子轟擊的過程,使其分裂成更小的原子核,並以熱量的形式釋放出額外的中子和大量能量。

反應控制: 為咗控制裂變過程,使用了反應控制系統。 通常,中子吸收材料(如石墨或硼)被放置喺反應堆周圍,以調節中子嘅數量並將鏈式反應保持喺受控水平。

發熱: 裂變過程中以熱量形式釋放嘅能量用于加熱水和產生蒸汽。 該蒸汽被引導到連接到發電機嘅渦輪機。 當蒸汽推動渦輪葉片時,它使發電機旋轉,產生電力。

冷卻: 核反應堆必須冷卻以防止過熱。 通常,水用作冷卻劑。 它吸收裂變反應產生嘅熱量,並透過冷卻系統排出呢啲熱量。

安全: 核電站配備了多種安全系統,以防止事故發生時的風險最小化。 包括緊急冷卻系統、發生洩漏時遏制輻射緊嘅遏制系統以及放射性廢物管理程序。

廢物管理: 核能嘅一個重要方面係裂變過程產生嘅放射性廢物嘅打理。 呢啲廢物必須安全儲存極長時間,以盡量減少對環境和公眾健康的風險。

總之,核能係透過核裂變過程產生嘅,核裂變過程以熱嘅形式釋放能量。 然後,呢啲熱量透過蒸汽發生系統和渦輪機轉化為電能。
核電站嘅組件。
核電站嘅組件。

核電站嘅主要部件:

核反應堆:
核反應堆係發生核裂變反應嘅工廠嘅核心。 它包含核燃料,如濃縮鈾或鈈,以及調節核反應嘅慢化劑和反應堆控制。

蒸汽發生器:
蒸汽發生器負責把反應器產生嘅熱量轉化為蒸汽。 它由幾條管子組成,反應器加熱嘅水透過呢啲管子循環。 呢啲水被轉化為高壓蒸汽,將被引導到渦輪機。

汽輪機:
汽輪機與蒸汽發生器相連。 當蒸汽發生器產生的高壓蒸汽進入渦輪機時,它使渦輪葉片旋轉。 呢種旋轉把蒸汽嘅熱能轉化為機械能。

發電機:
發電機連接到渦輪機,將渦輪機旋轉產生的機械能轉換為電能。 它根據電磁感應原理工作。

冷卻系統:
核電站配備了冷卻系統,以消除反應堆產生嘅熱量。 可能包括冷卻塔、冷卻水迴路、熱交換系統等。

安全系統:
核電站配備了多種安全系統,以防止事故發生時的風險最小化。 包括反應堆控制系統、緊急冷卻系統、發生洩漏時遏制輻射緊嘅安全殼系統以及備用電源系統。

控制和監視系統:
核電站配備咗先進嘅控制和監測系統,以持續監測反應堆性能、輻射水平、安全條件等。

核廢料儲存:
核電廠必須管理核裂變過程產生嘅放射性廢物。 涉及將放射性廢物安全可靠咁儲存喺適當嘅設施中。

核電站嘅主要類型:

壓水堆(PWR):
壓水反應堆係世界各地核電站中最常用嘅反應堆類型。 佢哋使用加壓水作為冷卻劑和慢化劑。 一次迴路內反應器加熱的水保持在高壓下,以防止其沸騰。 然後,呢啲熱量透過熱交換器傳遞到二次迴路以產生蒸汽,蒸汽驅動連接到發電機發電嘅渦輪機。

沸水反應器(BWR):
沸水反應堆類似于壓水反應堆,但喺呢種情況下,反應堆內嘅水被允許喺初級迴路中沸騰。 產生嘅蒸汽直接用于轉動渦輪機,無需二次迴路。 呢啲反應堆通常用于通用電氣設計嘅核電站。

重水反應堆( CANDU):
重水反應堆,都稱為加拿大杵鈾( CANDU )反應堆,使用重水(含氫胍)作為慢化劑,使用輕水作為冷卻劑。 它們主要用于加拿大和其他一些國家。 呢啲反應堆可以使用天然鈾作為燃料,使其燃料供應方面具有靈活性緊。

快中子反應堆( FNR ):
快中子反應堆使用快中子而唔係熱中子喺核燃料中引起裂變反應。 佢哋可以使用不同類型嘅燃料,包括鈾和鈈。 快堆有可能產生比消耗更多嘅燃料,使其對長期能源生產和核廢料管理具有吸引力。

熔鹽反應堆(MSR):
熔鹽反應堆係一種新興技術,它使用熔鹽作為燃料和冷卻劑。 它們具有潛在的安全和效率優勢,以及使用更高濃度核燃料的能力,可以減少產生的核廢料量。

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