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核电站是如何发电的?

2020-08-15 11:14环境爱好者 环境监管网

红色596,专注核科普,交流核科学知识



大家都知道,太阳的能量来源于核聚变反应,核电站能量来源于核裂变反应,那核电站到底是如何发电的呢?和常规的火电站又有什么区别呢?


1千克铀235相当于2700吨煤

常规的火电站是通过燃烧化石能源来发电,化石燃料(煤、石油、天然气)燃烧能量来源于化学反应,燃烧煤是碳的氧化反应,一个碳原子与一个氧分子结合生成一个二氧化碳分子,释放出能量,这个能量小的很,只有4.1电子伏。燃烧1千克标准煤可释放出7000多千卡热量。


煤、石油、天然气燃烧,都是释放化学能。化学能是原子重新组合及电子重新分配的结果,原子核本身并没有发生变化。


核电站中发生的是铀核裂变反应,一个铀核裂变释放的能量约为200兆电子伏。而1克铀中含有约十的21次方个原子核,所以说1克铀235释放的能量可达5.12×10^23兆电子伏。


不难算出,1千克铀235裂变放出的热量相当于燃烧约2700吨煤。同一质量下,核能比化学能大几百万倍。


1千克铀235相当于2700吨煤


核电站如何发电

核电站以核反应堆来代替火电站的锅炉,以核燃料在核反应堆中发生特殊形式的“燃烧”产生热量,使核能转变成热能来加热水产生蒸汽,蒸汽带动汽轮机进行发电。核电站的系统和设备通常由两大部分组成:核的系统和设备,又称为核岛;常规的系统和设备,又称为常规岛


核电站一般有三个回路,其中一回路系统主要由压力容器(Reactor Vessel)、控制棒(Control Rods)、稳压器(Pressurizer)、蒸汽发生器(Steam Generator)以及主泵和冷却剂管道组成。


我国具有完全自主知识产权三代核电反应堆压力容器——华龙一号


反应堆控制棒


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