核反应堆的类型存在吗?

核反应堆可以用几种不同的方式进行分类:根据核反应的类型、使用的慢化剂材料、使用的冷却剂、反应堆的生成、燃料相、燃料类型和用途。把研究反应堆计算在内,全世界有数千个,分为许多不同的类别。在这篇文章中,我将逐一介绍核反应堆的分类方案。...
A nuclear power plant.

核反应堆可以用几种不同的方式进行分类:根据核反应的类型、使用的慢化剂材料、使用的冷却剂、反应堆的生成、燃料相、燃料类型和用途。把研究反应堆计算在内,全世界有数千个,分为许多不同的类别。在这篇文章中,我将逐一介绍核反应堆的分类方案。

Nuclear reactors using slow neutrons are called thermal reactors.

在这篇文章中,我们只关注裂变核反应堆,也就是分裂原子核的反应堆,而不是聚变反应堆,聚变反应堆将原子核熔合在一起。聚变反应堆在早期发展阶段仍然是一项高度实验性的技术,而裂变反应堆已经使用了60多年。

核反应的类型通常是指核反应堆使用慢(热)中子还是快中子。大多数使用快中子的反应堆属于快增殖反应堆,而大多数使用慢中子的反应堆被称为热反应堆。热反应堆是最便宜、最常见的,主要是因为它们可以使用天然的、不富铀的铀。热反应堆中的中子被称为“慢中子”,因为当中子从破碎的原子核中喷射出来时,反应堆使用一种缓和材料使中子从其自然速度减慢,这种速度非常快,接近周围燃料介质的速度和热量。快中子反应堆的成本更高,需要对燃料进行更多浓缩,因此不太受欢迎。另一方面,它们产生的燃料比消耗的多,因此从长远来看具有吸引力。。

慢化剂材料是核反应堆的第二种分类方案。如前所述,只有热核反应堆使用慢化剂,所以这只包括那些。石墨、重水和普通水都用作慢化剂。石墨和重水反应堆更受欢迎,因为这些缓和材料能更好地使中子热化,确保天然铀可以使用,而无需浓缩。

下一个分类方案基于生成。第一代反应堆是第一批原型反应堆,通常是同类反应堆之一。第二代反应堆是根据标准设计制造的,用于商业用途。这些在50年代开始使用。第三代反应堆更加现代化,于90年代末投入使用。它们比上一代更轻、更高效。最新一代的第四代反应堆目前处于研究阶段,预计要到20世纪20年代末或20世纪30年代初才能推出。这些反应堆将非常经济,产生的废物最少。。

另一种分类是燃料相——液体、固体或气体。固体是最典型的。伴随相位的是燃料类型——铀或钍。这是地球上仅有的两种可大量用于反应堆的元素。

最后一种分类是基于用途——用于发电厂、推进装置、核燃料生产(增殖反应堆)或研究反应堆。放射性同位素热电发电机(RTG)有时也与核反应堆一起投入使用,尽管它们有些不同。RTG通过放射性同位素的衰变产生能量。

就这样。有更具体的方法来描述核反应堆,在不同的开发阶段有许多设计,但关于核反应堆类型的书面材料可能会填满一个小图书馆。

  • 发表于 2022-02-08 20:24
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  • 分类:科学

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