核能> 核能的有效利用
現(xiàn)在我們來說明為了反應堆安全正常運行而設置的控制系統(tǒng)。所謂安全正常運行，是指反應性隨介質溫度、密度和堆內吸收中子的毒物的數(shù)量發(fā)生變化時，還要保持再生系數(shù)K＝1。欲實現(xiàn)這一點，通常用控制棒抵消多余的反應性，把多余的中子吸收掉。當反應性減小時，就把控制棒逐漸拉出堆外，直到完全提出，這時反應堆非裝新料不可。此外，為了在發(fā)生事故時快速停堆，設置了安全棒。反應性增大時，安全棒可抑制反應性的增加，因為它具有很強的吸收中子的本領。平時安全棒被置于堆芯之外，發(fā)生事故時靠重力或其他外力，在0.1～l秒的時間內自動插入堆芯，將鏈式反應熄滅，以免造成損壞或危險。還有，功率保護電路系統(tǒng)通常在反應堆功率超過設計滿功率的10～20%時，使安全棒動作，實行緊急停堆。 針對核電站的危險，為防事故的發(fā)生，在設計中，采取了種種安全措施，其主要出發(fā)點是建立在防止燃料元件的不正常溫度升高和阻止裂變產物大量逸散到環(huán)境中去。如果能做到這兩點，也就保證了核電站的安全。安全的具體措施如下： 為了防止放射性物質的泄漏，核電站設置了四道安全屏障。 第一道屏障是核燃料芯塊�，F(xiàn)代反應堆廣泛采用耐高溫、耐輻射和耐腐蝕的二氧化鈾陶瓷核燃料。經過燒結、磨光的這些陶瓷型的核燃料芯塊能保留住98%以上的放射性裂變物質不使逸出，只有穿透能力較強的中子和γ射線才能輻射出來。這就大大減少了放射性物質的泄漏。 第二道屏障是鋯合金包殼管。二氧化鈾陶瓷芯塊被裝入包殼管，疊成柱體，組成了燃料棒。由鋯合金或不銹鋼制成的包殼管必須絕對密封，在長期運行的條件下不使放射性裂變產物逸出，一旦有破損，要能及時發(fā)現(xiàn)，采取措施。
第三道屏障是壓力容器和封閉的一回路系統(tǒng)。這屏障足可擋住放射性物質外泄。即使堆芯中有1%的核燃料元件發(fā)生破壞，放射性物質也不會從它里面泄漏出來。 第四道屏障是安全殼廠房。它是阻止放射性物質向環(huán)境逸散的最后一道屏障，它一般采用雙層殼體結構，對放射性物質有很強的防護作用，萬一反應堆發(fā)生嚴重事故，放射性物質從堆內漏出，由于有安全殼廠房的屏障，對廠房外的環(huán)境和人員的影響也微乎其微。
反應堆的固有安全性 控制保護系統(tǒng)
現(xiàn)在我們來說明為了反應堆安全正常運行而設置的控制系統(tǒng)。所謂安全正常運行，是指反應性隨介質溫度、密度和堆內吸收中子的毒物的數(shù)量發(fā)生變化時，還要保持再生系數(shù)K＝1。欲實現(xiàn)這一點，通常用控制棒抵消多余的反應性，把多余的中子吸收掉。當反應性減小時，就把控制棒逐漸拉出堆外，直到完全提出，這時反應堆非裝新料不可。此外，為了在發(fā)生事故時快速停堆，設置了安全棒。反應性增大時，安全棒可抑制反應性的增加，因為它具有很強的吸收中子的本領。平時安全棒被置于堆芯之外，發(fā)生事故時靠重力或其他外力，在0.1～l秒的時間內自動插入堆芯，將鏈式反應熄滅，以免造成損壞或危險。還有，功率保護電路系統(tǒng)通常在反應堆功率超過設計滿功率的10～20%時，使安全棒動作，實行緊急停堆。
第一道屏障是核燃料芯塊�，F(xiàn)代反應堆廣泛采用耐高溫、耐輻射和耐腐蝕的二氧化鈾陶瓷核燃料。經過燒結、磨光的這些陶瓷型的核燃料芯塊能保留住98%以上的放射性裂變物質不使逸出，只有穿透能力較強的中子和γ射線才能輻射出來。這就大大減少了放射性物質的泄漏。
第二道屏障是鋯合金包殼管。二氧化鈾陶瓷芯塊被裝入包殼管，疊成柱體，組成了燃料棒。
由鋯合金或不銹鋼制成的包殼管必須絕對密封，在長期運行的條件下不使放射性裂變產物逸出，一旦有破損，要能及時發(fā)現(xiàn)，采取措施。
