核电站的工作原理以及它是如何烧开水的

核电站的原理看似简单，其实一点也不复杂，简单来说就是烧开水。那核电站究竟是如何烧开水的呢？这是核电站的核反应堆，正中间的是反应堆的堆芯，周边四个绿色的是冷却剂泵，接着是两个蒸汽发生器，外加一个稳压器。我们首先来看一下反应堆堆芯，它由碳钢合金材料制成，堆芯下面是核燃料棒，铀燃料被密封在一个小的圆柱体内，然后一层层的进行堆叠，再冲入一定量的氦气，最后包裹起来就组成了一根燃料棒。几十根燃料棒组合在一起，被插入到反应堆内。反应堆的上面是控制棒，控制棒通过这些孔插入到反应堆，插入的越深，控制棒吸收的中子越多。由于核裂变反应是由于中子撞击，由原子产生的中子越多，核裂变反应越激烈。因此，当中子被大量吸收时，核裂变就会减少，当将控制棒上拉时，中子又会增多，核裂变反应又会大量产生。灯控制棒由这个驱动装置控制，通过电力能够上下移动。如果反应堆发生事故断电，驱动装置就会自由下落，这会导致控制棒全部插入到反应堆，从而吸收掉大部分的中子，使得核裂变反应中断或者减小。反应堆内部的水是通过冷却剂泵的管道进入堆芯的。进入堆芯内部后，由于裂变产生的巨大热量，水会被加热到320°C。但是因为稳压器的存在，堆芯的水并不会沸腾。这些水能减缓中子的速度，因为中子与水碰撞时速度会减慢。中子的速度越慢，核裂变反应越容易发生。被堆芯加热的高温水接着来到蒸汽发生器，并沿着蒸汽发生器内的13000个U型管道进行流动，然后再通过蒸汽发生器下面的管道，通过冷却剂泵再回到堆芯内部，与此同时，冷凝过的水会进入到蒸汽发生器，由于U型管内都是高温水，这些冷凝水就会。不断获得热量，从而变成蒸汽，但是这样形成的蒸汽含有一定的水分，如果直接进入汽轮机会伤害汽轮机的叶片。所以蒸汽发生器上方有分离湿器的装置。首先黄色的气缸里有一个风车形状的装置，湿气碰到这里就变成了水。然后蒸汽再来到间隙分离器中进行再一次的湿气分离，这样就能获取到接近99%的干燥蒸汽。经过处理后的蒸汽接下来就会顺着管道来到气轮机组。蒸汽首先会来到高压汽轮机，推动高压汽轮机旋转并从两侧的管道中流出，流出的蒸汽不会被丢弃，而是再次用于驱动三个低压涡轮机。但是由于使用过的蒸汽会失去能量，温度也会降低，所以蒸汽会来到加热器再次进行加热，加热后的蒸汽来到低压气轮机，继续推动叶片高速旋转，继而带动发电机旋转发电。但是带动低压汽轮机的蒸汽会急剧失去能量，这些蒸汽会被送入下面的。冷凝器进行冷却。冷凝气管道中流动的是冰冷的海水，能将蒸汽冷凝成水。这些冷却水被收集后，接着会被送入蒸汽发生器进行循环利用，但是这些冷却水温度只有30~40°左右，而蒸汽发生器中产生蒸汽的温度在320°左右，两者温差太大。当我们往沸水中加入热水，水很快就会沸腾，但是如果加入冷水，水就不容易沸腾，所以我们不能将冷凝水直接送入蒸汽发生器，而是先送入加热器组，加热到235°C。但是水的温度不会一次直接升到这么高的温度，所以需要经过7个加热器才能将温度慢慢的提高到指定的温度，然后再送入蒸汽发生汽，汽化成蒸汽，从而继续整个循环。说到这里，你肯定会问，核电站真的安全吗？它会不会像原子弹一样爆炸呢？弄清楚这个问题前，如果你对这种知识动画感兴趣，可以下载左下角的精选APP。进行学习，里面都是优质的中长视频合集，感兴趣的可以下载一下。言归正传，原子弹使用的是高浓缩铀，风度达到90%以上，而核电站使用的油，风度仅在5%左右，所以核电站想要像原子弹一样爆炸是不可能的。核电站最怕的就是地震，地震可能会导致堆芯融化，融化时会产生水蒸气或氢气，福岛发电站就是因为氢气而爆炸的。所以核电站一般都会建在坚固的岩层上，岩层的抗震能力更强，然后在混凝土上打地基，再将核电站建造上去。建造时反应堆外部通常都会包裹一层厚度超过1米的钢筋混凝土，混凝土里面使用非常粗的钢筋进行加固。建筑的顶部采用圆顶设计，这样在事故发生时可以均匀的分散压力。顶部有一圈喷嘴，用于事故发生时喷水降温。另外，围绕反应堆建造的辅助设备都是相互独立的，以防止事故发生时损失。扩散。如果真的发生6.5级以上地震，核电站会立即自动停止运行，从而最大程度上保护核电站。

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