机械工程实验(热传实验)个人报告报告题目核电厂班级车辆三乙.docVIP

機械工程實驗(熱傳實驗)個人報告 ── 報告題目： 核電廠 班級： 車輛三乙 學號： 學生姓名： 高永發 摘要： 近日因為日本的大地震導致在福島的核電廠發生崩壞，輻射因此外泄。許多平日都很少見的專業名詞一直出現在各個新聞平臺上。為了更了解核電廠的構造以及其發電原理，此報告內容將對核電廠的內部構造及發電原理做詳細的探討。 關鍵字：核電廠、核反應爐 一、簡介： 核電廠是利用核裂變或核聚變反應所釋放的的能量產生電能的發電廠。由於控制核聚變的技術障礙，目前運轉中的核能發電廠都是利用核裂變反應而發電。 二、核電廠的類型： 核電廠依照反應爐的形式不同，分為以下類型： 1.輕水反應爐(Light Water Reactor) 2.沸水反應爐(Boiling Water Reactor) 3.壓水反應爐(Pressurized Water Reactor) 4.重水反應爐(Heavy Water Reactor) 5.高溫氣冷堆(High Temperature Gas-cooled Reactor) 6.石墨慢化壓管式沸水反應爐（RBMK） 7.快中子增殖反應爐(Fast Breeder Reactor) 三、核能發電原理 使用最普遍的核電廠就屬壓水反應爐核電廠，它是利用鈾製成的核燃料在反應爐內進行裂變的並釋放出大量熱能；高壓下的循環冷卻水把熱能帶出，在蒸汽發生器內生成蒸汽；高溫高壓的蒸汽推動汽輪機，進而推動發電機旋轉的原理在發電。（圖1為發電原理簡易圖示） 圖1 四、核反應爐內的熱能產生來源 1. 反應碎片通過和周圍原子的碰撞，把自身的動能傳遞給周圍的原子。 2. 裂變反應產生的伽瑪射線被反應爐吸收，轉化為熱能。 3. 反應爐的一些材料在中子的照射下被活化，產生一些放射性的元素。這些元素的衰變能轉化為熱能。這種衰變熱會在反應爐關閉後仍然存在一段時間。 4. 1千克U235完全裂變得到的熱能等於3千噸煤燃燒所釋放的能量。 五、核反應爐內的冷卻 在反應爐裡，一般用水做冷卻劑（輕水或重水），也有用氣體或融鹽的。冷卻劑通過泵浦在爐心裡循環流動，同時把通過裂變產生的熱傳遞出來。一般的反應爐的冷卻系統和熱機是分開的，例如壓水堆。也有的反應爐，蒸氣是有反應爐直接加熱得到的，例如沸水堆。 六、核反應爐的控制 反應爐的輸出功率，或者說反應率，是通過控制爐心內的中子密度和能量來控制的。控制棒由熱、中子強吸收材料做成。如果有很多的中子被控制棒吸收，就意味著就少一些中子引發鏈式反應。因此，把控制棒插入爐心，將會減慢反應速率，降低輸出功率。相反，將控制棒抽出，鏈式反應的速率將會增加，輸出功率也會增加。在一些反應爐裡，冷卻劑同時也起慢化的作用。慢化劑通過和快中子的碰撞，吸收中子的能量，是快中子能量降低，成為熱中子。而熱中子引發核反應的截面更大些。因此慢化劑密度高，將會增加反應爐的功率輸出。而溫度高，冷卻劑的密度會降低，慢化作用降低，反應速率下降。另一些反應爐裡，冷卻劑會吸收中子，起到控制棒的作用。 在這些反應爐裡，可以通過加熱冷卻劑來提高反應爐的功率。反應爐都有自動和手動的系統來防止意外事件的發生，當出現意外事件時，將有大量的中子強吸收材料注入，使反應爐關閉。 七、結果與討論： 由以上整理出來的資料中，能更加的了解核反應爐的種類以及核電廠發電廠是如何利用核裂變產生的熱能轉換成電能并輸出供給。從熱能產生的來源方式到冷卻方式能讓讀者更了解核反應爐內到底在做什么。最後提及到反應爐的控制以及在發生意外事件時反應爐的處理方式，這讓讀者能更清楚在這一次的日本福島核電廠里的員工究竟是在以什么樣的形式在拯救核電廠的崩壞。 在搜集資料和編寫報告的同時，讓我對核電廠的了解更加清楚。往往在一篇文獻內會出現幾個專業名詞，在一個個名詞去了解之後對我的見識增廣了不少。 八、參考資料： /wiki/%E6%A0%B8%E8%83%BD%E7%99%BC%E9%9B%BB%E5%BB%A0 /wiki/%E6%A0%B8%E5%AD%90%E5%8F%8D%E6%87%89%E7%88%90