核电站对核能的利用方式有哪些

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精选答案

核电站依靠核裂变产生的能量发电，原理如下：对U235在核裂变过程中产生的热能，用冷却介质加以吸收，将此热能用来产生蒸汽，然后利用蒸汽推动汽轮机作功，再带动发电机发电，就可完成核能到电能的转换。

利用核能的关键是实现可控核裂变。能够实现大规模可控核裂变链式反应的装置称为核反应堆，简称为反应堆。它是向人类提供核能的关键设备。在水电厂，机组输出功率通过调节水轮机进水量进行调节；在火电厂，通过调整输入炉膛的煤粉和进风量调整锅炉的输入热量。那么在核电厂，输出能量如何控制呢 U235原子核的裂变，是通过中子轰击造成的。没有中子的轰击，就不可能有大量原子核的裂变。因此，可以通过调节中子的数量来达到调节原子核裂变反应的规模，即达到调节反应堆输出功率的目的。调节中子的数量，是通过移动控制棒来实现的。控制棒由镉或碳化硼等易吸收中子的材料制成，一般垂直放置，可上下运动。如果将控制棒插入反应堆的核燃料内，则吸收的中子多，裂变反应的规模就越来越小，反应堆功率下降；如果将控制棒抽出反应堆，则吸收的中子少，裂变反应的规模就越来越大，反应堆功率上升。当反应堆的功率上升到所要求的程度时，再适当插入控制棒，使吸收中子的数目适中，以便每次裂变后还剩下一个中子，可以击中另一个U235原子核。这样一来，裂变反应的规模就会一代一代地维持下去，从而使反应堆保持稳定的功率。总而言之，控制棒是调节反应堆平衡状态的砝码。为防止反应堆功率上升时控制棒插不进去，导致反应堆失控，人们想出了另一种万无一失 的办法。这就是在反应堆上部放置含硼液体。这种含硼液体可依靠高压氮气瓶的压力注入反 应堆。由于硼大量吸收中子，反应堆的功率就会急剧下降。现代的核电站，在以控制棒上下运动的办法来调节反应堆功率的同时，都采用在顶部放置 含硼液体的办法，以确保在任何情况下，都能使反应堆安全停堆。