06.24 原子能可以受到控制嗎?

1991年6月24日,中國首座脈衝反應堆建成。說到反應堆,你可知道,原子能為什麼能夠控制呢?一起來看一下吧!

原子能可以受到控制嗎?

燒煤可以用來發電,也可以用來開動火車和輪船,還可以用來燒飯燒菜。總之人們發現了化學能以後,就把它用到生產、交通運輸和日常生活等各方面中去了。

原子分裂時放出的能量很大,例如:1千克的鈾核分裂放出的能量,相當於250萬千克煤燃燒時放出的能量。500克鈾核分裂放出的能量,如果用來開動火車的話,可以把火車從新疆烏魯木齊開到北京,再從北京經過上海開到廣州〈行程近7000千米〉。如果用來發電的話,可以發360萬千瓦時電(發電效率取30%)。原子能的威力有這麼大,我們是不是可以控制它,使它為生產服務呢?

能!號稱原子鍋爐的原子反應堆,就是控制原子能的有力工具。

原子能可以受到控制嗎?

反應堆是怎樣控制原子能的呢?因為天然鈾中有三種同位素,它們好比三兄弟,大哥叫鈾238,它在天然鈾中佔99.3%弱一點,二哥叫鈾235,它佔天然鈾的0.7%,剩下來很少很少的是鈾234。鈾238有個特殊性格,它一遇上飛得很快的中子“炮彈”,就馬上分裂;遇到慢的中子“炮彈”,就把它吸收,然後搖身一變,變成了另一種元素叫鈈239。而鈾235的性格卻不同,飛得很慢的中子朝它打來,反而更容易使它分裂,並且還會放出新的中子和大量的能量來。另外,鈾本身還有一個特性,它自己的核經常慢慢地會自發分裂,因此鈾235的數量達到一定程度時(臨界質量),就會很快地產生鏈鎖反應。

原子能可以受到控制嗎?

人們摸清了鈾的性質,就有辦法利用它了。只要有足夠的鈾235,使它產生鏈鎖反應,然後把這種反應產生的許多快中子,用石墨、純水或重水把它減速,變成熱中子,鈾235就會激烈地在熱中子打擊下分裂下去,當中子越來越多,分裂越來越快,放出的能量越來越大,當它達到人們需要的程度時,就把吸收中子的控制棒(鎘、硼等吸收中子的材料做成的),放進去,使產生的中子和被吸收的中子在數目上相等,這時候分裂就不增多也不再減少;放出的能量,也就不再増多也不減少,能保持一定的了。如果想増加一些能量,只要把控制棒多拿出來一些。若想減少一些能量,只要把控制棒多放進去一些。這樣我們就能夠控制原子能了。


分享到:


相關文章: