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此铀非彼铀:核反应堆与铀纯度相差悬殊

发布时间:2019-11-05 21:45 来源:未知 编辑:admin

  日本福岛核电站发生爆炸以后,很多中国人马上联想到早年日本的电视剧《血疑》。爆炸,日本是受过切肤之痛的,很多人下意识把核电站的核泄漏想象成爆炸那么恐怖,因为这两者都要用到一个听上去很可怕的物质铀。中国核电安全专家郁祖盛告诉我们,其实此“铀”非彼“铀”,两者有天壤之别。那么,核电站反应堆究竟和有什么区别?专家从核原料铀本身和它们的工作原理上加以解释。

  核电站发电时所做的事情其实跟火力发电站差不了多少:通过控制铀235的链式反应,将能量以恒定的速率释放出来,将水加热,产生蒸汽;蒸汽驱动汽轮机,汽轮机驱动发电机,产生电能(如上图)。

  福岛核电站便是这种“沸水反应堆”(Boiling Water Reactors)。虽然链式反应的原理与核弹一样,但是核反应堆是不可能像那样爆炸的。原因很简单:核反应堆的燃料铀不纯,它用的是二氧化铀,其中铀235的含量是3%到6%。它没有能力产生式的爆炸。换句话说,在反应堆中只有持续的链式反应,而没有倍增过程,所以反应不会加速,更不会爆炸。

  郁祖盛说,要得到武器级的铀(高浓缩铀)是很难的。首先,本体材料铀235要达到90%以上的浓度。(注:铀主要含三种同位素,即铀238、铀235和铀234,其中只有铀235是可裂变核元素,在中子轰击下可发生链式核裂变反应,可用作的核装料和核电站反应堆的燃料。)铀235和铀238原子系数只差3个,重量上、质量上差别很小,要分离它们很不容易,必须要用上万级的气体离心分离机才能将它们分离,得到高浓度的铀。

  其次,武器级铀的核爆炸是无序的,是非受控的链式反应,这就是为什么核炸弹有如此威力。

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