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核是什么(核时是什么)( 二 )


现在，最重要的是，多余的中子可以撞击其他铀-235原子，导致它们分裂 。当这些原子分裂时，也会产生额外的中子 。因此，单个铀235原子的裂变迅速转变为连锁反应——一场失控的“核雪崩”，以热的形式释放出大量能量 。
接下来很多人最关心的问题:核电站和核弹有什么区别？
在核弹中，连锁反应是不受控制的，这就是为什么核武器具有如此可怕的破坏力 。整个链式反应在几分之一秒内发生，一个分裂的原子产生两个、四个、八个、十六个等等，眨眼之间释放出大量能量 。在核电站中，链式反应被控制得非常小心，所以它们以相对较慢的速度进行，只够维持自身并非常稳定地释放能量很多年或几十年 。核电站不存在失控的连锁反应 。
核电站是如何工作的？
我们已经知道如何从原子中获得能量，但我们获得的能量并没有那么有用:它只是一个巨大的热量！我们怎样才能把它变成更有用的东西，即电？核电站的工作原理其实和传统的发电厂很像，只不过是从原子中产生热能，而不是燃烧煤炭、石油、天然气或其他燃料 。它产生的热量被用来烧水制造蒸汽，从而驱动一个或多个连接到发电机的巨型蒸汽涡轮机，发电机产生我们使用的电力 。
最后，我们再来看一下流程:
首先，铀燃料被装入反应堆——一个巨大的混凝土圆顶，被加固以防止爆炸 。在反应堆的中心(核心)，原子分裂并释放热能，在精心控制的核反应中产生中子并分裂其他原子 。
由镉和硼等材料制成的控制棒可以上升或下降到反应堆中，以吸收中子，减缓或加速链式反应 。
将水泵入反应堆，收集链式反应产生的热能 。它连续地围绕一个连接反应器和热交换器的闭合回路流动 。
在热交换器内部，来自反应堆的水将其能量释放给在另一个闭合回路中流动的冷却水，并转化为蒸汽 。使用两个不相连的水回路和热交换器有助于将放射性污染水安全地储存在一个地方，并远离核电站中的大多数设备 。
来自热交换器的蒸汽通过管道输送到汽轮机 。当蒸汽吹过涡轮机的叶片时，它们高速旋转 。
旋转的涡轮与发电机相连，因此发电机也旋转 。
发电机产生的电能流向电网和我们的家庭、商店、办公室和工厂 。
核电站能像核弹一样爆炸吗？
我见过很多人在不了解事情原委的情况下大声反对核能 。他们认为核电站就像巨大的核弹，就等着爆炸毁灭文明 。太可笑了 。虽然核电站和核弹都是基于原子分裂的核反应，但两者的相似性才是让这些人大呼过瘾的地方 。
首先，不同等级的铀被用于发电厂和核弹(有些核弹使用钚，但那是另一个故事) 。原子弹需要极纯(浓缩)的铀-235，铀-235是通过去除天然铀(尤其是铀的另一种同位素铀-238)中的污染物制成的 。除非污染物被清除，否则会阻止核连锁反应的发生 。发电厂可以使用纯度更低、更常见的铀，只要加入另一种叫做慢化剂的物质 。慢化剂通常由碳或水制成，可以有效地“转化”纯度较低的铀，从而引起连锁反应 。(这里不想赘述 。它通过减慢中子的速度来工作，这样它们就不太容易被铀-238杂质吸收，并有更大的机会在非常重要的铀-235中引起裂变 。我们真正需要知道的是，在相对不纯的铀中，慢化剂使得连锁反应成为可能 。
核电站的发电量将达到2-3GW，相当于大型燃煤电厂或1000-1500台大型风力发电机的发电量 。
核电厂产生的碳排放量比化石燃料(煤、石油和天然气)电厂低得多 。
通过压碎原子来释放能量比通过“燃烧”(通过一种我们称之为燃烧的化学反应来释放能量)要有效得多 。这就是核电站需要少量燃料的原因(与化石燃料发电厂相比) 。
核电站有助于减少一个国家对中东等不稳定地区进口石油的依赖 。核能是一个有吸引力的选择 。
好了，本期就到这里 。我是个流氓 。如果你对我的科普感兴趣，请给我留言 。#科技# #核能# #科学# #我来科学# #生活#
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以前的文章:
核聚变能源时代可能越来越近了(核聚变简史)
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【核是什么(核时是什么)】作者:痞子，90后工科男，有过三次创业经历，目前从事高科技 。科普一下，分享一下个人辛苦，一起学一点~


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