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核电站的工作原理竟然是烧开水、扔石头!它为什么会发出幽幽蓝光?

  • 100次浏览     发布时间:2023-04-08 19:45:37    


说起核电站来,大家也可能就会想到,它放出的那让人感觉瘆得慌的浅蓝色的光芒,可能就会想到核污染,核辐射会杀人于无形的这种令人害怕的东西,其实它也没有那么可怕,相反,它是人类的一大福音。

核电站不仅可以发电,而且它还不会排放二氧化碳,它更是一种取之不尽、用之不竭的清洁能源。

然而,由于核电站爆炸的事故,每一桩事情都历历在目,也有人会担心,这么大的核电站,会不会成为敌人攻击的目标?

今年6月23日,辽宁红沿河核电站六号机组正式开始了发电运营。

它的设计发电量为我国现在存在的最大的核电站,红沿河发电站的设计年发电量达到了四百八十四亿千瓦,三峡的发电量为八百八十二亿千瓦。

我们可以清楚地看出,红沿河发电量设计的年发电量是三峡发电量的54%以上,但红沿河发电站的装机容量却只有三峡水电站的29%,可想而知,如果是按照三峡的规模来建造这座核电站,那么它的发电效率将会有多么的惊人。

而且核电站有一个巨大的优势,那就是它可以一直工作,一直工作到核燃料燃尽为止,而三峡水电站却不能。

三峡水电站是我国最大的发电站,但是有一个很大的弊端,就是丰水期的发电量很高,而枯水期的话就发电量很低,丰水期全部机器一起发电,而枯水期则要关闭一些发电机组,这使得发电量不够稳定。

而相对来说核发电站就很少停机。只要是一直装填核燃料,它就能够一直工作,一直发电,发电量不会受到外界的任何影响。

而且核发电站还很安静,不会像水力发电那样发出巨大的噪声。所以它是一种非常清洁的能源,只要控制得当,它就是一种取之不尽、用之不竭的清洁能源。

水力发电,利用落差将重力势能转化为机械能带动发电,这就无所避免地造成了噪音的污染,在选址方面都要麻烦许多。核电站不能离人太近,但它的选址范围限制就相对小得多,对人和动物造成的影响也小得多。

我国有16个核电站,但都做这一件事,那就是更安全、更永久的烧开水和扔石头。烧开水就是把开水变成水蒸气,之后推动机械来发电。而扔石头就是添加核燃料,核燃料就其实就是从石头里面提取出来的。

现在我们来看一下核电站是怎么样工作的,核电站由许多的建筑物和设施组成。

其中最重要的这个建筑是容纳核反应堆的安全壳,它是由两米厚的钢筋混凝土制造而成的,非常的厚,使核辐射不能够轻易的跑出去。

这个圆柱形的大罐就是核反应堆的核心。这个涡轮发电机的楼,它就是容纳涡轮机和发电机的,这是用于监控和控制核反应堆的大楼,燃料就是天然存在石头里面的铀,被人工加工成了小颗粒之后,就将这些颗粒全部都封存在金属管中。

这些金属管被焊接成一个燃料棒,插入了一个圆柱形的大罐之中。该罐是核反应堆的核心,有超过100吨的铀棒捆绑在一起,就形成了燃料组件。

反应堆的堆芯通常是由这样的数百个组件组成的。为了能够更安全、更永久地烧开水,就必须控制核裂变的进程。核裂变是一种核放射的衰变过程。

中子撞击原子,然后原子分裂成两个,并释放出三个中子。原子核在发生核裂变时就会放出巨大的能量,这些能量被称为原子核能。

一千克的U235的全部核裂变产生的能量和烧2000吨煤释放出的能量差不多一样多,而且核裂变如果控制得好的话,是对环境没有一点污染的,而燃烧煤会对环境造成污染。所以说核能是一种非常清洁的能量。

圆柱形的容器里面装了许多的管子,这些管子中就充满了重水减速剂用来控制核裂变的过程。

自然气中的水中差不多含有0.02%的重水,所以重水极其珍贵,重水分子中有两个氧原子和一个氢原子,原子的连锁反应释放出大量的热量进入到重水之中。

这些被加热的重水流过一个闭环系统,该系统通过反应堆使得蒸汽发生器中的水变得沸腾起来,最后变成蒸汽。

蒸汽通过管道推动大型涡轮机的叶片使转子旋转而产生磁场,这样就可以发电了。所以说科学的尽头还是烧开水和扔石头。

最近有网友看到核反应堆在反应的时候会释放出大量的蓝光,那么为什么核电站的反应堆水池里会放出这些蓝光?这些瘆人的蓝光背后又蕴含着哪些道理?

其实在反应堆工作时,由于堆芯里面的U235燃烧棒正在链式反应,会释放出高能电子,而这些电子又以很高的速度释放到了作为冷却剂的重水里面。

这些电子的速度大于水中的光速,但是小于真空中的光速,速度大约是2.3乘以十的八次方每秒,于是水中就出现了这些微弱的浅蓝色的光芒。

这就是传说中的切隆科夫效应,如果要说到这种效应背后的原因,那只能用一个字来形容,那就是心里面一下子就凉了半截。

曾经有许多科学家就是被这种蓝光照射之后,最后皮肉像泥土一样掉落。经历了满清十大酷刑似的痛苦,最后在不舍中离开了人间,可见这种蓝光是多么的厉害,它几乎是杀人于无形,但是现在随着科学技术的进步。

人们对核能控制得越来越好了,所以当你看到这种蓝光的时候,也不要害怕,它已经被水给阻挡了它大量的辐射,你看的时候那是一点危险也没有的。

截止今年的五月份,我国大陆运行的核电机组共有54台,装机容量达到了五千五百八十一万千瓦,位居世界第三,核发电量占全国总发电量的5%左右。

咱们具体来看看红沿河核电站的贡献能够更好地说明问题。这座核发电站的发电量达到了4810亿度的,占辽宁省全社会用电的20%。如果建造一座同等量的燃料电厂,每年烧煤就要烧掉一千四百五十二万吨,排出二氧化碳三千九百九十三万吨。

但是核电站既省去了烧煤的能源,而且又避免了污染,可谓一举两得。对比了核电站和燃料发电,燃料发电必然会被时代所抛弃,而自然能源发电又有一定的局限性,而就风能、太阳能发电而言,建设成本和维护成本也不低。

只有核发电,是利用物理和化学的方法。而且,我们有了牢固的技术,也不容易被其它国家卡脖子。因此随着技术的进步,核发电站很有可能成为我国未来电力发展的主流。

相信大家听到核发电站应该就不会再害怕了,我们要相信专家和技术人员,它们一定会在安全,避免人类发展和环境造成危险的情况下,才推出某一项造福人民的技术,所以造福人类的核发电站,将来一定会有很大的市场。

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