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原子反应堆

时间:2019-10-04    点击: 次    来源:网络    作者:佚名 - 小 + 大

原子反应堆

  

原子能的和平利用标志着人类改造自然进入了一个新阶段。原子能是原

子核发生变化时释放出来的能量,对同等质量的燃料来说,原子能要比化学

能大几百万倍。

早在 1929 年,科克罗夫特就利用质子成功地实现了原子核的变换。但

是,用质子引起核反应需要消耗非常多的能量,使质子和目标的原子核碰撞

命中的机会也非常之少。

1938 年,德国人奥托・哈恩和休特洛斯二人成功地使中子和铀原子发生

了碰撞。这项实验有着非常重大的意义,它不仅使铀原子简单地发生了分裂,

而且裂变后总的质量减少,同时放出能量。尤其重要的是铀原子裂变时,除

裂变碎片之外还射出 2 至 3 个中子,这个中子又可以引起下一个铀原子的裂

变,从而发生连锁反应。

1939 年 1 月,用中子引起铀原子核裂变的消息传到费米的耳朵里,当时

他已逃亡到美国哥伦比亚大学,费米不愧是个天才科学家,他一听到这个消

息,马上就直观地设想了原子反应堆的可能性,开始为它的实现而努力。

费米组织了一支研究队伍,对建立原子反应堆问题进行彻底的研究。费


米与助手们一起,经常通宵不眠地进行理论计算,思考反应堆的形状设计,

有时还要亲自去解决石墨材料的采购问题。

1942 年 12 月 2 日,费米的研究组人员全体集合在美国芝加哥大学足球

场的一个巨大石墨型反应堆前面。这时由费米发出信号,紧接着从那座埋没

在石墨之间的 7 吨铀燃料构成的巨大反应堆里,控制棒缓慢地被拔了出来,

随着计数器发出了咔嚓咔嚓的响声,到控制棒上升到一定程度,计数器的声

音响成了一片,这说明连锁反应开始了。这是人类第一次释放并控制了原子

能的时刻。

1954 年前苏联建成世界上第一座原子能发电站利用浓缩铀作燃料,采用

石墨水冷堆,电输出功率为 5000 千瓦。1956 年,英国也建成了原子能电站。

原子能电站的发展并非一帆风顺,不少人对核电站的放射性污染问题感

到忧虑和恐惧,因此出现了反核电运动。其实,在严格的科学管理之下,原

子能是安全的能源。原子能发电站周围的放射性水平,同天然本底的放射性

水平实际并没有多大差别。

1979 年 3 月,美国三里岛原子能发电站由于操作错误和设备失灵,造成

了原子能开发史上空前未有的严重事故。然而,由于反应堆的停堆系统、应

急冷却系统和安全壳等安全措施发挥了作用,结果放射性外逸量微乎其微,

人和环境没有受到什么影响,充分说明现代科技的发展已能保证原子能的安

全利用。

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