核知识普及,致敬科学家

首先,一根燃料棒可以用手拿,那必须是核燃料厂生产的未装进反应堆的燃料棒,只有这样的燃料棒才可以用手拿,从反应堆中卸下来的燃料棒却是不能用手拿的!

必须明确,这不是天然铀与浓缩铀的问题,也不是一根燃料棒与众多燃料棒组成的燃料组件的区别,这是是否经过核反应堆辐照的区别。

下面,我们简单了解一下核燃料的制作过程。

  1. 采集铀矿石,就是下图中的黄色矿石
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2.提纯后的铀化合物,经过几个保密工序,逐步转化成六氟化铀,以便于利用气体离心机进行分离浓缩

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通过气体离心机的级联,将天然铀中丰度0.7%左右的铀235,逐步浓缩到4.5%左右,再经过转化,变成氧化铀,然后制胚、烧结成氧化铀陶瓷,也就是所谓的核燃料(芯块)了。

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4.燃料芯块按照一定要求装入锆管中,加上相应附件封装后就成了燃料棒,燃料棒按照一定位置,逐支插入、固定在燃料组件中,安装相应附件就成了核燃料组件。

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大家注意到了吗,基本在整个生产过程中,工人都没有穿那种很厚重的防护服!

  1. 为什么呢?

这种没有装进反应堆进行辐照的燃料不是没辐射,只是其辐射基本上是自发衰变,半衰期很长,衰变形式是α辐射,α射线的穿透力很弱,一张纸就能挡住,因此不用采取特殊的防护手段,也就是可以用手拿了。

那么,为什么反应堆不能接近呢?

  1. 其实,必须说明,问题中其实想问的是经过反应堆核反应后的燃料组件为什么不能接近!
  2. 实际反应堆是可以接近的,因为反应堆中有厚厚的水和混凝土屏蔽层,已经屏蔽了99%的射线,核电厂工作人员是可以接近反应堆的。

那么,经过反应堆核反应后的燃料为什么会有较强的放射性呢!?

  1. 请看看某官方网站的解释:
  2. “乏燃料又称辐照核燃料,是经受过辐射照射、使用过的核燃料,通常是由核电站的核反应堆产生。核燃料在堆内经中子轰击发生核反应,经一定时间从堆内卸出。它含有大量未用完的可增殖材料238U或232Th,未烧完的和新生成的易裂变材料239Pu、235U或233U以及核燃料在辐照过程中产生的镎、镅、锔等超铀元素,另外还有裂变元素90Sr、137Cs、99Tc等。这种燃料的铀含量降低,无法继续维持核反应,所以叫乏燃料。乏核燃料中包含有大量的放射性元素,因此具有放射性,如果不加以妥善处理,会严重影响环境与接触它们的人的健康。”
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大家明白了吗?

  1. 因为乏燃料含有大量强放射性元素!

最后,告诉大家,其实只要有一种特殊的水,乏燃料也不可怕的。

  1. 这种水叫做硼酸水。
  2. 请看下面的图,是将反应堆中的乏燃料转移到乏燃料水池的过程。
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大家注意,整过操作过程都是在这种硼酸水下进行的,这种能够抑制乏燃料的剩余核反应,能够屏蔽中子、光子等射线,只要有足够厚的水层,人是可以接近并观看乏燃料的。

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所以,核辐射并不可怕,可怕的是我们不认识它,致敬为我国核事业贡献的科学家。


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