切爾諾貝利中,在反應堆控制棒尖端為什麼要設計一截石墨

2022-10-21 18:16:37 字數 4517 閱讀 2294

1樓:請叫我小軒女

這截石墨叫displacer,或者說置換劑。長度是4.5m,只比核心長度7m短一些。

除了12根自動功率調整用的控制棒外,其他控制棒都有這截石墨displacer。當控制棒處於正常上止點時,這段石墨處於核心中間。

它有兩個作用:用來在控制棒未插入時,置換掉水,填充通道,增強反應率的(和石墨一樣,輕水也是減速劑,但是對中子吸收比石墨大,

因此此處如果是水,反應率會比用石墨填充來的低)。這樣控制棒插入後會帶來減少石墨和增加控制棒的雙重效應,反應率的變化range更大,控制棒插入的效果更大,從而實現更有力的控制。

用來在控制棒未插入時,填充通道,使得整個核心橫截面上燃料、減速劑、冷卻劑分佈對稱均勻,這樣中子流分佈更均勻,從而減少區域性stress。也是為了實現更好的控制。

所以此處設定石墨是很聰明的設計。但缺陷是在過度拔出後,再次插入時,過長的石墨替換水,會導致反應率飆升。我們先看看從正常operational的位置插入。

插入時的核心垂直截面反應率變化:由於石墨比核心短一些,底部在插入時會產生石墨替代水的狀況,造成區域性反應率提高

具體提高的幅度,取決於反應堆的執行點,核心功率密度分佈。但是範圍小時間短,並不會引發事故。完全到位後就消停了。

2樓:浮生晨風

這是為了減緩反應速度,讓能量制衡。

3樓:栗子

石墨的作用是控制延緩反應。

4樓:檸檬橘子茶

因為石墨好像是隔電的吧

5樓:啦啦嚕啦啦

因為這樣可以更好的控制和反應速度

6樓:饅頭饃饃餅

只是為了讓能量守恆,控制反應堆。

7樓:

因為他為了安全環境所設計的啊

8樓:earth小小杰

那是因為這種東西能夠很好地控制反應

9樓:星期一要吃糕

石墨設計應該是人類出於安全方面的原因考慮的吧。

10樓:親親

這樣就可以基本保證自己的安全問題了啊

11樓:

這個應該是用來保證安全的吧

為什麼切爾諾貝利核電廠在控制棒頂端要裝石墨,全部是碳化硼會更好的減少中子數量,反應堆就不會**了

12樓:匿名使用者

因為蘇聯的體製造成的,為了圖便宜省成本選擇用石墨來包裹控制棒,所以只好吃一塹長一智了,等災難發生完了才改革了,求採納

13樓:帝藥八齋

因為當時比較窮,用的鈾燃料也是濃縮程度低的,所以為了正常反應時可以加大功率需要一些更強的慢化劑,正常狀態下控制棒前端的石墨是插入反應堆的,替代了輕水,所以即使燃料不好也可以有足夠的功率,然後降低功率時繼續插入硼的部分就會起作用,減速效果也更好,如果完全是硼的話那麼裡面就是輕水做慢化劑沒有石墨效果好,當時切爾諾貝利出事是因為關閉了安全系統,手動拔出過多安全棒,而且手動拔出會拔過頭,安全棒本來應該有一部分石墨在反應堆也拔出了,所以插入後石墨最先接觸大大地高了反應速率。看別人的答案,這好像也是唯一解,問題是設計時沒考慮到這點我覺得很難以理解,拔出時不管手動還是自動石墨完全留在反應堆才是正常設計

切爾諾貝利核電站的反應堆的缺陷在**? 80

14樓:小溪閒談影視劇

切爾諾貝利核電站安裝的是рбмк-1000型反應堆,它屬於壓力管式石墨慢化沸水反應堆。這種反應堆,偏偏是擁有嚴重設計缺陷的產品。因為設計缺陷,當反應堆在低功率時非常不穩定,在溫度上升時存在輸出能量在短時間內達到危險水平的傾向。

根據後來的調查,設計者知道反應堆在某些情況下會出現危險,但蓄意將其隱瞞。

從反應堆中拔出了超過安全操作規定規程規定數量的控制棒,空泡效應的反應逐漸加劇,此時對反應堆進行操作將變得不穩定且更加危險。

15樓:修車車滴

其實你完全不用管缺陷 控制棒 不穩定 切爾洛貝利反應堆的原理核燃料棒插入石墨就會反應 控制棒硼插入減少反應 多加入控制棒硼 就關閉反應 就算關閉了反應堆溫度也很高需要繼續冷卻 切爾洛貝利的缺陷就是控制棒頂端有一段石墨 別問我設計師怎麼設計的 我怎麼知道

你可以理解為 切爾洛貝利的反應堆是石墨實心長方體 12米寬7米高 裡面安裝有放燃料棒的洞控制棒的洞 還有冷卻水管 當反應堆發生反應時燒開冷卻水管裡的水 水排出去給蒸汽發電機發電 簡單說就是燒開水

切爾洛貝利為什麼出事 切爾洛貝利出事前在做冷卻實驗 已經做了3次都失敗了 萬一** 發生戰爭 你的冷卻系統水泵壞了 反應堆溫度那麼高不就融毀了嗎? 所以他們在做實驗 安裝單獨的柴油發電機給冷卻系統水泵 但啟動柴油機到發電至少需要一分鐘 中途這1分鐘反應堆就得不到冷卻 所以切爾洛貝利出事就出在這一分鐘 他們白天低功率執行了10多個小時 這是發生事故的第一個原因 低功率不穩定 【氙135 發生反應就會產生】高功率可以消耗掉 低功率無法消耗 反應堆就會中毒失去控制 晚上他們關閉冷卻水泵繼續降低反應開始做實驗 這是發生事故的關鍵 因為白天已經低功率執行了那麼久他們繼續降 降著降著就不受控制要停堆了 按照國家制定的操作手冊現在應該停堆24小時才能重新啟動 然而他們的副總工程師一心想完成測試邀功 然後他們忘了冷卻水關了 就開始拔出控制棒想加大反應 在沒有冷卻水和控制棒約束下功率又一路飆升 設計3000飈到3萬多 因為沒有冷卻系統 殘留在反應堆裡的水開始氣化 然後他們發現控制不住了按下緊急停堆按鈕 插入全部控制棒 前面說過控制棒有缺陷 頂端有一段石墨 石墨加大反應 全部控制棒當插入的瞬間繼續加大反應 殘留的一點水全部氣化 發生蒸汽**

切爾洛貝利其實並不是事故 其實完完全全就是一場人為的人禍

造成這起人禍最大的原因的謊言 高層腐敗

早在2023年 列寧格勒的一座rbmk反應堆就出現過控制棒無法減速的事故【4號反應堆2023年**】 列寧格勒的rbmk反應堆工程師報告蘇聯高層要求改進缺陷 但蘇聯高層礙於國家面子大於一切【我大蘇維埃共和國造的反應堆怎麼可能有缺陷】 事後可以看出根本就沒有改進的建造了十幾座反應堆 高層也只是嚴格制定了操作手冊 只告訴你怎麼做 並沒有告訴你這麼做的原因 【而且沒有告訴你不能怎麼做 做了有什麼後果】

然後就是4號反應堆的副工程師 當晚測試 明明手下不同意也要開除了手下一意孤行的違反操作手冊 【這個工程師只有一些核實驗的經驗 在他的理解裡 這種核電廠絕對安全 就算後面**後也只相信是冷卻水箱炸了】

在就是這個核電廠的大部分員工只有火力發電廠的經驗 比如廠長 【外行管理內行 說了又不聽的那種 】

16樓:他說你叫冬瓜

功率低不穩定就是rbmk的通病,功率低渦輪轉速就慢,渦輪轉速慢冷卻水流速就慢,冷卻水流速慢水沸騰時產生的氣泡停留時間就越久,冷卻水除了冷卻反應堆還有吸收中子的作用,氣泡的產生就大幅度降低冷卻水對中子的吸收(氣泡相當於是冷卻水裡的空洞,氣泡越多中子通量就越大),使得功率變得越發不穩定。所以正常功率下渦輪高轉速的rbmk反而是最穩定的。

核裂變簡單的說就是各個u235原子中子的相互持續性撞擊去產生能量,但理論上中子的速度太快相互撞擊到的概率是很低的,石墨就是中子慢化劑,減緩中子速度增加它們撞擊的概率。當時因為一系列的奇怪操作導致反應堆冷卻水有大量氣泡和氙-135以及控制棒的大量拔出(剩十多根),氙-135(中子毒化)消化完畢之後,反應堆功率瞬間激增,操作員看到之後立馬按下停機按鈕,所有控制棒同時插入反應堆(控制棒前端4.5米都是石墨),反應堆功率達到了一個前所未有的高度,堆芯開始熔化,剛好控制棒石墨端卡在了燃料棒的位置,最後功率定格在33000兆瓦,所有冷卻水瞬間氣化發生蒸汽**。

數秒之後,發生了第二次氫氣**炸燬堆芯。

17樓:光明引導者

石墨作為慢化劑的缺點在於其中子吸收介面很大,所以石墨堆相比於水堆來說,其體積會很大,也就相對來說比較難以控制,氙中毒的影響也很大。其次,石墨在接觸到高溫高壓水蒸氣之後會產生氫氣,而氫氣是危險的易爆氣體。

由於氙中毒效應對反應性影響的滯後性,抽出控制棒之後反應堆的功率變化會有很大的**。而低功率工況下更使得操作人員「有機會」一次性抽出更多的控制棒來提升功率,這樣就很有可能導致反應堆超功率執行。超功率執行的反應堆內部的蒸汽壓力過高,與石墨反應生成了大量的氫氣後與空氣接觸**,使整個反應堆解體。

這就造成了切爾諾貝利的慘劇。

具體的情況很複雜,有什麼問題請再追問。

18樓:ss101重灌甲營

rbmk最明顯的缺點是當它發生堆芯**的風險的時候在它反應堆機房旁邊有一套備用的柴油發電機,用來保證在緊急停堆之後堆芯不出問題,但是這套柴油發電機需要1-2分鐘的暖機時間,而這個時間正好能導致堆芯熔燬

19樓:匿名使用者

在於反應堆設計缺陷,有關人員缺少必要的安全知識培訓,必要的核事故應急準備也不完善。切爾諾貝利安裝的rbmk型核反應堆使用蒸氣吸收中子,其效率要比水低,導致反應堆能量增高,而rbmk在低電量狀態時效能不穩定,自動關閉系統已因之前的檢測而關閉,無法發揮功能,最終導致**。

什麼是核反應堆,什麼叫核反應堆?

核反應堆,又稱為原子能反應堆或反應堆,是能維持可控自持鏈式核裂變反應,以實現核能利用的裝置。核反應堆通過合理佈置核燃料,使得在無需補加中子源的條件下能在其中發生自持鏈式核裂變過程。反應堆這一術語應覆蓋裂變堆 聚變堆 裂變聚變混合堆,但一般情況下僅指裂變堆。根據用途,核反應堆可以分為以下幾種型別 將中...

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一種可以人為控制核裂變反應快慢並能維持鏈鎖核裂變反應的裝置叫做反應堆。費米發明的反應堆是用來生產鈽 239的,這種反應堆叫做生產堆。原子能發電站的核心也是反應堆,它是用反應堆核心裂變反應產生的巨大熱量生成飽和蒸汽驅動氣輪機發電,這種反應堆叫做動力堆。原子能發電與用煤 用油發電的區別僅在於產生熱量的裝...

反應堆控制棒,核反應堆中石墨和控制棒分別起什麼作用

控制棒按功能分三種,功率棒,溫度棒,安全停堆棒。功率棒用於調節一回路功率。溫度棒用於調節一回路溫度,其實是通過微調功率來達到控制溫度的目的。安全停堆棒用於提供安全停堆閾度,當發生事故時安全棒依靠重力或氣體壓力自動插入堆芯,確保引入足夠的負反應性使核功率迅速下降。控制棒按組成分兩種,黑棒和灰棒。黑棒主...