反應堆控制棒,核反應堆中石墨和控制棒分別起什麼作用

2023-01-21 21:05:10 字數 4493 閱讀 1751

1樓:匿名使用者

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。黑棒主要組成是ag-in-gd,具有較強的中子吸收能力。灰棒主要是不鏽鋼,其中子吸收能力較弱。

反應堆中控制棒的控制方式很複雜。我只學過目前主流商用壓水堆(基於m310堆型)的。功率棒是開環控制,溫度棒是閉環控制。停堆棒主要靠手動和緊急停堆斷路器控制。

控制棒的提插通過兩組銷爪和三組電磁線圈實現。一個夾持線圈及銷爪,一個移動線圈及銷爪,一個提升線圈。具體動作過程比較複雜,你可以想象用兩隻手提一根竹竿,其中一隻手只有鬆開和握緊兩個狀態;另一隻手還可以上提,但幅度有限,上提後手還得下來。

2樓:陽光下暢詠

這個問題高三物理大綱版教材上寫的有 我還記得到一些 主要是控制反應速率 控制棒是由金屬鎘製成的 現在的核反應都是通過高速的中子去撞擊鈾235 然後產生一系列的反應 而控制棒主要是吸收中子控制反應速率 一般有八根控制棒 只要保證有三棒控制棒在裡面 就不會導致反應堆反應劇烈而無法控制

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?

3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。

4樓:浮生晨風

這是為了減緩反應速度,讓能量制衡。

5樓:栗子

石墨的作用是控制延緩反應。

6樓:檸檬橘子茶

因為石墨好像是隔電的吧

7樓:啦啦嚕啦啦

因為這樣可以更好的控制和反應速度

8樓:饅頭饃饃餅

只是為了讓能量守恆,控制反應堆。

9樓:

因為他為了安全環境所設計的啊

10樓:earth小小杰

那是因為這種東西能夠很好地控制反應

11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。

12樓:親親

這樣就可以基本保證自己的安全問題了啊

13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

14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

15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

核反應堆中石墨和控制棒分別起什麼作用?

16樓:zhurenyan水瓶

在核反應堆中,石墨起減速作用,鎘棒起控制反應速度作用。

石墨具有良好的中子減速效能,最早作為減速劑用於原子反應堆中.作為原子反應堆用的石墨純度要求很高,雜質含量不應超過幾十個ppm ( ppm為百萬分之一),特別是其中硼的含量應小於0.5 ppm。

控制棒是由硼和鎘等易於吸收中子的材料製成的,用來補償燃料消耗和調節反應速率。

工作原理

核反應壓力容器外有一套機械裝置可以操縱控制棒。控制棒完全插入反應中心時,能夠吸收大量中子,以阻止裂變鏈式反應的進行。如果把控制棒拔出一點,反應堆就開始運轉,鏈式反應的速度達到一定的穩定值。

,如果想增加反應堆釋放的能量,只需將控制棒再抽出一點,這樣被吸收的中子減少,有更多的中子參與裂變反應。要停止鏈式反應的進行,將控制棒完全插入核反應中心吸收掉大部分中子即可。

17樓:愛德蒙哈雷

慢化劑核燃料裂變反應釋放的中子為快中子,而在熱中子或中能中子反應堆中要應用慢化中子維持鏈式反應,慢化劑就是用來將快中子能量減少,使之慢化成為中子或中能中子的物質。選擇慢化劑要考慮許多不同的要求。首先是核特性:

即良好的慢化效能和儘可能低的中子吸收截面;其次是**、機械特性和輻照敏感性。有時慢化劑兼作冷卻劑,即使不是,在設計中兩者也是緊密相關的。應用最多的固體慢化劑是石墨,其優點是具有良好的慢化效能和機械加工效能,小的中子俘獲截面和價廉。

石墨是迄今發現的可以採用天然鈾為燃料的兩種慢化劑之一;另一種是重水。其他種類慢化劑則必須使用濃縮的核燃料。從核特性看,重水是更好的慢化劑,並且因其是液體,可兼做冷卻劑,主要缺點是**較貴,系統設計需有嚴格的密封要求。

輕水是應用最廣泛的慢化劑,雖然它的慢化效能不如重水,但**便宜。重水和輕水有共同的缺點,即產生輻照分解,出現氫、氧的積累和複合。

控制棒在反應堆中起補償和調節中子反應性以及緊急停堆的作用。製作控制棒的材料其熱中子吸收截面大,而散射截面小。好的控制棒材料(如鎘、銀、銦等)在吸收中子後產生的新同位素仍具有大的熱中子吸收截面,因而使用壽命很長。

核電站常用的控制棒材料有硼鋼、銀-銦-鎘合金等。其中含硼材料因資源豐富、**低,應用較廣,但它容易產生輻照脆化和尺寸變化(腫脹)。銀-銦-鎘合金熱中子吸收截面大,是輕水堆的主要控制材料。

壓水堆中採用棒束控制,控制材料製成棒狀,每個棒束由24根控制棒組成,均勻分佈在17×17的燃料元件間。核電站通過專門驅動機構調節控制棒插入燃料元件的深度,以控制反應堆的反應性,緊急情況下則利用控制棒停堆(這時,控制棒材料大量吸收熱中子,使自持鏈式反應無法維持而中止)。

18樓:哈哈

鈾棒由濃縮鈾製成.作為核燃料.

控制棒由鎘做成.用來控制反應速度.

減速劑由石墨.重水或普通水做成.用來跟快中子碰撞.使快中子能量減少.變成慢中子.以便讓u235俘獲.

冷卻劑由水或液態的金屬鈉等流體做成.在反應堆內外迴圈流動.把反應堆內的熱量傳輸出.確保反應堆的安全.

水泥防護層用來遮蔽裂變產物放出的各種射線.防止核輻射.

19樓:匿名使用者

控制反應堆的反應速度~

反應堆中的控制棒的工作原理是什麼?

20樓:許子美益韋

吸收中子,使核反映得到控制調控系統主要是由吸收中子很強的物質鎘或硼製成的控制棒和相應的自動控制系統組成。當反應強烈時,反應堆中的控制棒將插入的深一些,使被吸收的中子增多,因而鏈式反應減慢;反之,將控制棒從活性區向外拉出一些,反應速度將加快。

孤島危機1裡面在航空母艦上主角去關閉核反應堆,控制棒還有3根,叫我去弄好,結果為什麼我進去到了控制棒

21樓:

要切換到力量模式 快速按完3根出門的時候奈米裝能量差不多就耗完了

原子反應堆的控制棒,是什麼,有什麼用?為什麼能控制原子反應?

22樓:匿名使用者

一般是硼、碳化硼、鎘、銀銦鎘等

吸收中子

鏈式反應靠中子激發 中子數量少了反應也就平緩

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...

什麼是核反應堆,什麼叫核反應堆?

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...

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

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...