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【核知识】中子在反应堆中的“灵魂”之旅

2017-10-31 17:02:20 中国核网 　 点击量： 评论 (0)
中子链式裂变反应，释放能量的同时，也会产生新的中子。新的中子又会引起新的裂变，从而使裂变反应持续进行。那么，反应堆内的中子数是否会越来越多呢？中子被称为核反应堆的灵魂，也是核能安全研究的源头问题。
中子链式裂变反应，释放能量的同时，也会产生新的中子。新的中子又会引起新的裂变，从而使裂变反应持续进行。那么，反应堆内的中子数是否会越来越多呢？
 
中子被称为核反应堆的“灵魂”，也是核能安全研究的“源头问题”。
 
在反应堆中，中子撞击原子核引起原子核裂变，裂变的过程释放出能量，同时又产生了新的中子。新产生的中子引起新的原子核裂变，裂变反应连续不断地进行下去，同时不断产生新能量，这个过程就是链式核裂变反应。
 
由于每次核裂变可释放出2～3个新的中子，因此，只要条件适当，这些新的中子就可以使其它的原子核发生新的裂变，释放出更多新的中子，从而使核裂变反应持续进行下去，形成链式裂变反应，使原子核内的能量被源源不断地释放出来。
 
 
那么，反应堆内的中子数是否会越来越多？
 
其实，这个问题的答案取决于中子在反应堆中的命运。如果把中子和核燃料原子核的撞击比喻成男性和女性的结合，那么这个问题就变得非常简单：
 
 
第一种，中子与核燃料家族结婚生子，完成家族使命。
 
第二种，虽然顺利结婚，可却想当丁克族。
 
第三种，部分中子没有从一而终，而是转去追求其它女性。但是，核燃料家族以外的女性却因身体原因而不孕不育。
 
第四种，部分中子只想当个快乐的单身汉，没事出去晒晒日光浴，生活自由自在。
 
中子追求核燃料家族的4种命运，带来了中子在反应堆中的四种结果。
 
 
第一种，顺利结婚生子，指的是中子顺利与核燃料的原子核发生核裂变反应，释放新的中子和能量，这个过程叫裂变。裂变释放的能量是核电发电的能量来源。
 
第二种，当丁克族，指的是中子跟核燃料的原子核发生作用，不触发核裂变，只是被核燃料原子核吸收。
 
第三种，不孕不育，指的是中子会被反应堆内的其它物质吸收。因为反应堆内部结构是很复杂的，除了核燃料之外，还有其它的一些物质，比如结构材料、冷却剂、吸收剂等。这些物质也会吸收中子，但不能触发裂变反应。
 
第四种，单身汉，指一部分中子会从堆芯中泄漏出去，不与堆芯中的任何物质起作用。但这些中子会与堆芯外的物质起作用，阻止其向外部环境扩散。此类中子数量极低，基本可忽略不计。
 
从以上的过程可以看出，中子在反应堆中除了触发核裂变反应外，还有相当一部分中子会由于其他原因消耗掉。因此，反应堆内中子的变化不一定是越来越多，而要看具体情况而定。反应堆正常运行期间，堆内的中子数量应该保持稳定，这样反应堆才可以维持恒定的功率。
 
原标题:【核知识】中子在反应堆中的“灵魂”之旅
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