核反应堆中的减速棒是怎么减速的??? 反应堆中减速剂是控制核反应速度的,错在?

作者&投稿:典广 (若有异议请与网页底部的电邮联系)
我理解你说的减速棒 因该是包括了慢化剂和控制棒。

核反应堆,又称原子反应堆或反应堆,是利用装载的核燃料,维持和控制大规模链式裂变反应,并持续不断地将裂变能量带出做功,实现核能——热能转换的装置。

核反应堆的结构形式是多种多样的,根据燃料形式、冷却剂种类、中子能量分布形式、特殊的设计需要等因素可建造成各类型的反应堆。根据燃料类型的不同,核反应堆可分为天然气铀堆、浓缩铀堆和钍堆;根据用途的不同,可分为研究堆、生产堆和动力堆等几种类型;根据冷却剂(载热剂)材料的不同,可分为水冷堆、气冷堆、有机液冷堆和液态金属冷堆;根据慢化剂(减速剂)的不同,可分为石墨堆、重水堆、压水堆、沸水堆、有机堆、熔盐堆和铍堆等等。虽然核反应堆概念上可以有900多种设计,但目前能实际使用的非常有限。

在未来相当长一段时期内核能将成为人类能源产业的重要支柱,人们完全可以把核反应堆应用于和平事业。现在国际社会关注的朝核问题和伊朗核问题,实际上是冷战对抗的延续,实质是政治问题,只有和平协商才是解决这一问题的唯一出路。
核反应堆内用以产生可控核裂变链式反应并保证安全运行的各类材料。除核燃料外,还包括冷却剂、慢化剂、反射层材料、结构材料、控制材料和屏蔽材料等。核反应堆材料一般在高温、腐蚀介质和辐照等特殊条件下工作,因此对它们的物理、化学和力学性能有严格要求。

冷却剂 又称载热剂。其作用是将反应堆内因核裂变产生的热量导出堆外,在均匀堆中还兼作流体燃料的载体。冷却剂的特点是,具有良好的传热性和流动性,高沸点、低熔点、泵送功率低,对热和辐射有良好的稳定性,在反应堆系统下不产生腐蚀,感生放射性低,中子俘获截面小。常用的冷却剂分气体和液体两类。气体冷却剂有二氧化碳和氦气 。其优点是选择工作压强和温度时,可以完全独立地进行,因而能实现高温低压运行;缺点是泵送功率大。液体冷却剂有轻水、重水和液态金属。后者具有热导率高、蒸气压低的特点 。快增 殖 堆常用 液态钠 作冷 却剂 。液态 钠熔点 较低(98℃),热导率高,但有一定腐蚀性,能使回路管道因质量迁移而堵塞 。此外,钠吸收中子后会产生强放射性24Na ,而且钠很活泼,遇水即爆炸,故在设计热交换器时要特别注意。

慢化剂 用于热中子反应堆内,使裂变产生的快中子减速为热中子,从而提高裂变反应的几率。对慢化剂的要求是对中子有较高的散射截面和低的吸收截面。常用的慢化剂是轻水、重水和石墨。轻水是含氢物质,慢化能力大,价格低廉,但吸收截面较大,对金属有腐蚀作用,易发生辐射分解。重水的吸收截面小,并可发生( γ,n )反应而为链式反应提供中子;缺点是价格昂贵,还要细心防止泄漏损失、污染和与氢化物发生同位素交换。石墨的吸收截面低于重水,但价格便宜,又是耐高温材料,可用于非氧化气氛的高温堆中。此外,还可用碳氢化合物、铍等作慢化剂材料。铍的慢化能力比石墨好,用它作慢化剂可缩小堆芯尺寸,但铍有剧毒 、价格昂贵、易产生辐照肿胀,故使用受到限制。

反射层材料 在反应堆活性区周围用来散射从活性区泄漏出的中子,使其改变方向重新回到活性区。对反射层材料的要求与慢化剂相同,要求其散射截面要大,吸收截面要小。因此,好的慢化剂材料也是好的反射层材料。在快中子堆中,大部分裂变由高能中子引起,反射层材料由高质量数的致密物质组成,以使被反向散射进堆芯的中子受到最小的慢化 。常用的反射层材料有轻水、重水、石墨、铍、氧化铍、氧化锆等。

结构材料 包括燃料包壳、堆芯构件、反应堆容器、热交换器和主回路管道等所用的材料。其中对包壳材料的性能要求最严。热中子堆的包壳材料一般使用铝合金、镁合金和锆合金。快中子堆包壳材料范围比较宽。铝、镁合金是较早使用的结构材料,由于其熔点低,只能用于低温。锆合金在高温下强度好,在高温纯水中的耐腐蚀性接近不锈钢,而其中子吸收截面却 只有不锈钢的 1/15,是目前水冷动力堆中广泛使用的结构材料。奥氏体不锈钢在高温下的强度和抗腐蚀性能都很好,且价格比较便宜,也用作燃料元件包壳和其他结构材料。低合金钢和碳钢普遍用于制作核反应堆压力容器。此外,可用作结构材料的还有镍、钛、铌、钒等合金 。

控制材料 用于制作核反应堆控制棒的材料。控制棒在反应堆中起补偿和调节中子反应性以及紧急停堆的作用。控制材料具有吸收截面大、散射截面小等特点。常用的控制材料有硼、镉、铪和某些稀土元素及其合金。硼不仅中子吸收截面高,而且吸收中子的能量范围较宽,一般以碳化硼或硼钢作为控制材料。镉的热中子吸收截面比硼高,但对超热中子的吸收截面小,一般制成银铟镉合金用于水冷堆。铪不仅对热中子和超热中子都有高的吸收截面,而且是长寿命的中子吸收体,特别适用于水冷堆。但铪稀缺、昂贵,因而使用受到限制。

屏蔽材料 用于衰减反应堆芯中产生的各种射线的材料。反应堆产生的辐射中,危害最大的是穿透力大的中子和γ射线。屏蔽材料必须能够衰减γ射线,并使快中子减速而被吸收。常用的屏蔽材料由含有重元素(如铅)、轻元素(如水中的氢)以及中子吸收剂(如硼)的材料组成。加有重晶石或铁矿石的混凝土也是常用的屏蔽材料。

那我就简单说下。减速棒是为了降低中子的动能,在微观上看,中子再碰到其他的粒子时会把能量转移个这个粒子。经过几次碰撞中子的能量就不足以发生核裂变了。现在效率最高的是中水减速方法,中水中的D原子和中子的质量相同,根据动量守恒和动能守恒,中子损失了一般的能量。经过理论计算经过8次这样的碰撞,中子就没能力促使裂变了。

原理:用镉做原子反应堆中的中子吸收棒,通过控制中子的数量来控制核反应的速度。

镉(gé ,音隔),CADMIUM,源自kadmia,“泥土”的意思,1817年发现。和锌一同存在于自然界中。它是一种吸收中子的优良金属,制成棒条可在原子反应炉内减缓核子连锁反应速率,而且在锌-镉电池中颇为有用。它的鲜明的硫化物所制成的镉黄颜料,广受艺术家的欢迎。

元素名称:镉

原子体积:(立方厘米/摩尔)

13.1
元素在太阳中的含量:(ppm)
0.006

元素在海水中的含量:(ppm)
太平洋表面 0.0000011

地壳中含量:(ppm)
0.11

元素符号:Cd

元素英文名称:

元素类型:金属元素

相对原子质量:112.4

原子序数:48

质子数:48

中子数:

同位素:

摩尔质量:112

氧化态:
Main Cd+2

Other Cd+1

原子半径:

所属周期:5

所属族数:IIB

电子层排布: 2-8-18-18-2

晶体结构:晶胞为六方晶胞。

晶胞参数:
a = 297.94 pm
b = 297.94 pm
c = 297.94 pm
α = 90°
β = 90°
γ = 120°

莫氏硬度:2

声音在其中的传播速率:(m/S)
2310

电离能 (kJ /mol)
M - M+ 867.6
M+ - M2+ 1631
M2+ - M3+ 3616
M3+ - M4+ 5300
M4+ - M5+ 7000
M5+ - M6+ 9100
M6+ - M7+ 11100
M7+ - M8+ 14100
M8+ - M9+ 16400
M9+ - M10+ 18800

常见化合价:

单质:

单质化学符号:

颜色和状态:

密度:

熔点:

沸点:

发现人:斯特罗迈厄 发现年代:1817年

发现过程:1817年,德国的斯特罗迈厄,从不纯的氧化锌中分离出褐色粉,使它与木炭共热,制得镉。

元素描述:银白色或铅灰色有光泽的软质金属,具延展性,密度:8.642克/厘米3。熔点:320.9℃。沸点765℃。化合价为+2。电离能8.993电子伏特。有八种天然的稳定同位素,还有十一种不稳定的人工放射性同位素。于空气中迅速失去光泽,并覆上一层氧化物薄膜,可防止进一步氧化。不溶于水,溶于大多数酸中。镉在所有的稳定化合物中都呈+2价,其离子无色。镉可形成络离子Cd(NH3)42+、Cd(CN)42-和CdI42-。

元素来源:在自然界中主要成硫镉矿而存在;也有小量存在于锌矿中,所以也是锌矿冶炼时的副产品。镉的主要矿物有硫镉矿(CdS),赋存于锌矿、铅锌矿和铜铅锌矿石中。镉的世界储量估计为 900万吨。

元素用途:用于电底、制造合金等;并可做成原子反应堆中的中子吸收棒。镉氧化电位高,故可用作铁、钢、铜之保护膜,广用于电镀上,并用于充电电池、电视映像管、黄色颜料及作为塑料之安定剂。镉化合物可用于杀虫剂、杀菌剂、颜料、油漆等之制造业。

元素辅助资料:镉与它的同族元素汞和锌相比,被发现的晚的多。它在地壳中含量比汞还多一些,但是汞一经出现就以强烈的金属光泽、较大的比重、特殊的流动性和能够溶解多种金属的姿态吸引了人们的注意。镉在地壳中的含量比锌少得多,常常以少量包含于锌矿中,很少单独成矿。金属镉比锌更易挥发,因此在用高温炼锌时,它比锌更早逸出,逃避了人们的觉察。这就注定了镉不可能先于锌而被人们发现。

生物毒性:镉会对呼吸道产生刺激,长期暴露会造成嗅觉丧失症、牙龈黄斑或渐成黄圈,镉化合物不易被肠道吸收,但可经呼吸被体内吸收,积存于肝或肾脏造成危害。

首先发现镉的是德国哥廷根大学化学和医药学教授斯特罗迈尔。他兼任政府委托的药商视察专员。正是他在视察药商的过程中,观察到含锌药物中出现的问题,促使他在1817年发现了镉。由于发现的新金属存在于锌中,就以含锌的矿石菱锌矿的名称Calamine命名它为Cadmium,元素符号定为Cd。

你说的应该是吸收棒。慢中子是靠快中子与水、重水等的碰撞实现减速的。吸收则靠镉等金属制成的吸收棒与中子反应实现。

镉可以吸收中子,当中子数小于临界数目时就不反应了

核反应堆中用什么做减速器?~

错了
是碳棒
把碳棒插进反应堆,中子就会和碳相撞,从而让碳吸收中子的能量。以碳棒插进的深浅,决定反应堆的产生的能量——深,反应堆中的缓冲剂就多,核反应就减慢;浅,就快

链式反应产生的中子速度很快,U235只能吸收慢中子,减速剂的作用是简慢快中子的速度,使之能被U235吸收,让链式反应继续下去
控制核反应速度的是控制棒,用石墨.镉等物质制成,用来吸收多余的中子,以此减慢反应速度.

核反应堆中的减速棒是怎么减速的???
答:我理解你说的减速棒 因该是包括了慢化剂和控制棒。核反应堆,又称原子反应堆或反应堆,是利用装载的核燃料,维持和控制大规模链式裂变反应,并持续不断地将裂变能量带出做功,实现核能——热能转换的装置。核反应堆的结构形式是多种多样的,根据燃料形式、冷却剂种类、中子能量分布形式、特殊的设计需要等...

反应堆中的控制棒的工作原理是什么?
答:吸收中子,使核反映得到控制调控系统主要是由吸收中子很强的物质镉或硼制成的控制棒和相应的自动控制系统组成。当反应强烈时,反应堆中的控制棒将插入的深一些,使被吸收的中子增多,因而链式反应减慢;反之,将控制棒从活性区向外拉出一些,反应速度将加快。

核反应堆中用什么做减速器?
答:把碳棒插进反应堆,中子就会和碳相撞,从而让碳吸收中子的能量。以碳棒插进的深浅,决定反应堆的产生的能量——深,反应堆中的缓冲剂就多,核反应就减慢;浅,就快

核反应堆中石墨和控制棒分别起什么作用?
答:在核反应堆中,石墨起减速作用,镉棒起控制反应速度作用。石墨具有良好的中子减速性能,最早作为减速剂用于原子反应堆中.作为原子反应堆用的石墨纯度要求很高,杂质含量不应超过几十个PPm ( PPm为百万分之一),特别是其中硼的含量应小于0.5 PPm。控制棒是由硼和镉等易于吸收中子的材料制成的,用来补...

在原子反应堆中,用石墨做减速剂,使铀核裂变产生的快中子通过与碳原子核...
答:Mm+Mv0将M=12m代入上式,可解得快中子第一次与碳原子核碰撞后的速度大小v1=1113v0(2)中子连续与碳原子核碰撞,设中子与第二个静止的碳原子核碰撞后的速度为v2,与第三个静止的碳原子核碰撞后的速度为v3…,与第50个静止的碳原子核碰撞后的速度为v50.因中子与每一个静止碳原子核碰撞过程中...

核电站的清水反应堆的作用和原理是什么?
答:轻水反应堆的作用说简单一点就是一个利用受控的核反应,源源不断产生带有热量的水的锅炉。轻水反应堆的原理是,通过反应堆燃料组件中的核燃料(U235)产生链式核反应,通过控制棒使其反应受控,产生的热量由冷却剂带循环带出。从而推动二次侧蒸汽发生系统工作。

核反应堆中石墨和控制棒分别起什么作用?
答:控制棒由镉做成.用来控制反应速度.减速剂由石墨.重水或普通水做成.用来跟快中子碰撞.使快中子能量减少.变成慢中子.以便让U235俘获.冷却剂由水或液态的金属钠等流体做成.在反应堆内外循环流动.把反应堆内的热量传输出.确保反应堆的安全.水泥防护层用来屏蔽裂变产物放出的各种射线.防止核辐射.

科学家是怎么控制核裂变
答:反应堆是人工制成的,和反应堆是人工控制链式反应的装置。控制速度原理:调节速度,在铀棒之间插些镉棒,因为镉吸收中子的能力很强,当反应过于激烈时,使镉棒插深些,让它吸收多些中子,链式反应的速度就减慢了,反之,则把镉棒插浅些,让它吸收中子少一些,链式反应的速度就可以增大。一般来说这些操作...

核反应堆原理,最好有图拜托各位大神
答:为了安全和控制,核反应堆设计有复杂的控制系统,包括控制棒以调节链式反应的速度,以及多重安全措施以防止放射性物质泄漏。铀矿石不能直接作为核燃料使用,它需要经过提炼和加工,形成铀棒,才能在反应堆中使用。在核电站中,热堆是一种使用热中子引发链式反应的装置。热中子反应堆通过减速器将快中子转化...

核反应堆是什么结构?
答:常用的减速剂包括重水(D2O)、石墨和氧化铍,而浓缩铀燃料则可使用普通水作为减速剂。活性区内的核燃料可制成棒状或块状,插入减速剂中,或与之均匀混合。2. 中子反射层:该层的作用是防止中子飞出活性区,减少中子损失。通常使用石墨或氧化铍来构建反射层。3. 控制调节系统:这是反应堆中至关重要的...