核电科普:压水堆核电站有哪几道安全屏障，核能知识科普活动

小学教育网 2023-07-20 小学五年级 次
核电科普:压水堆核电站有哪几道安全屏障，核能知识科普活动

核电科普:压水堆核电站有哪几道安全屏障？

　　核电站的三道安全保护屏障　　压水堆核电站在放射性物质（裂变产物）和外部环境当中设有三道安全屏障。　　第一道屏障—燃料芯块和燃料包壳　　核燃料被烧结成二氧化铀陶瓷芯块，裂变时出现的放射性物质98%都被滞留在这当中，不会释放出来。燃料芯块被密封在锆合金包壳内，不要放射性物质进入一回路的水中。　　第二道屏障—压力边界　　含有核燃料组件的堆芯封闭在壁厚约为20厘米的钢制压力容器内，压力容器和整个一回路都可以耐高温、耐高压，并包容放射性物质。　　第三道屏障—安全壳　　大多数情况下压水堆的反应堆厂房是壁厚近1米的预应力钢筋混凝土构筑物，厂房内表面还有一层完整的钢制安全壳，防止放射性物质外泄至环境中。针对AP1000，反应堆厂房由钢制安全壳和屏蔽厂房组成。

核能知识科普？

1、原子和原子核

原子是组成大多数情况下物质的最基本单位。原子由原子核及绕核高速旋转的电子组成。原子核由中子和质子组成，一个质子带一个正电荷，一个电子带一个负电荷，中子不带电。

质子和中子间存在强大的核力，才可以紧密结合成稳定的原子核，当原子核出现变化时，将释放出巨大的能量。



2、核裂变

以铀235作为例子，铀235原子核在中子轰击下裂变成两个（或三个）较轻的原子核，同时出现2～3个中子和β、γ等射线，并释放出约200兆电子伏特的能量。

一、核能是什么?

核能是通过核反应该从原子核释放的能量。

核能可以通过三种核反应释放：一是核裂变，较重的原子核分裂释放结核能;二是核聚变，较轻的原子核聚合在一起释放结核能;三是核衰变，原子核自发衰变途中释放能量。现在人类主要利用的是核聚变和核裂变的能量。

二、核能的地位

核能是现在唯一现实的，可大规模代替化石燃料的能源。大规模发展核能是缓解能源短缺、改善能源构成、减轻环境污染的重要途径。

三、核能的主要利用方法：

1.核裂变

核裂变又称核分裂是一个原子核分裂成哪些原子核的变化。原子核在出现核裂变时，释放出巨大的能量，这些能量被称为原子核能，俗称原子能。

现在，核裂变能有两大应用：核电站和原子弹。

(1)核电站

这当中，1954年苏联建成了世界上第一座商用核电站——奥布灵斯克核电站。而由我们国内自行设计、建造和运营管理的第一座核电站是位于浙江嘉兴市海盐县的秦山核电站。而我们国内大陆第一座大型商用核电站则是大亚湾核电站。

虽然核电站现在已经被人类较为广泛的使用，但是，核安全问题却也一直挥之不去。1986年4月26日，在苏联统治下乌克兰普里皮亚季邻近的切尔诺贝利核电厂的第四号反应堆出现了爆炸。该事故被觉得是历史上最严重的核电事故，也是首例被国际核事件分级表评为第七级事件的特大事故。本次灾难所释放出的辐射线剂量是二战时期爆炸于广岛的原子弹的400倍以上。

(2)原子弹

原子弹是核武器之一是利用核反应的光热辐射、冲击波和感生放射性导致杀伤和破坏作用，还有导致大面积放射性污染，阻止对方军事行动以达到战略目标的大杀伤力武器。

在第二次世界大战的大背景下，美国于1945年7月16日成功爆炸了世界上第一颗原子弹，1945年8月6日，美国用B-29轰炸机运载“小男孩”原子弹轰炸广岛，其后，美国于1945年8月9日，将代号叫“胖子”的原子弹投于日本长崎。

而我们国内自行制造的第一颗原子弹于1964年10月16日在新疆罗布泊爆炸成功。

2.核聚变

核聚变，又称核融合、融合反应、聚变反应或热核反应。核是指由质量小的原子，主要是指氘，在一定条件下(如超高温和高压)，唯有在极高的温度和压力下才可以让核外电子摆脱原子核的束缚，让两个原子核可以相互吸引而碰撞到一起，出现原子核相互聚合作用，生成新的质量更重的原子核(如氦)，中子虽然质量相对较大，但是，因为中子不带电，因为这个原因也可以够在这个碰撞途中逃离原子核的束缚而释放出来，非常多电子和中子的释放所表现出来的就是巨大的能量释放。

人类已经可以达到不受控制的核聚变，如氢弹的爆炸。

1952年11月1日凌晨，美国的代号为“迈克”的82吨重核装置在太平洋马绍尔群岛的埃尼威托克珊瑚岛被引爆，出现了估计10.4兆吨的爆炸当量，基本上基本上等同于投放在长崎的原子弹威力的近500倍。“迈克”是美国“常春藤行动”核试验中试爆的第一颗技术完全成熟的热核武器，也是第一颗真正的“氢弹”。而在1967年6月17日，我们国内第一颗氢弹在新疆爆炸成功。

什么是核电？

核电是指利用核燃料，通过核电站发出的电能。

核电站就是利用一座或若干座核动力反应堆所出现的热能来发电或发电兼供热的动力设施.核反应堆是核电站的重点设备,链式裂变反应就在这当中进行.现在世界上核电站经常会用到的反应堆有压水堆、沸水堆、重水堆和改进型气冷堆还有快堆等.但用的最广泛的是压水反应堆.压水反应堆是以普通水作冷却剂和慢化剂,它是从军用堆基础上发展起来的最成熟、最成功的动力堆堆型.

核电基础知识介绍？

核电技术基础知识介绍最常见的问题就是原子弹爆炸的威力举世皆惊，让不少人谈核色变，核电厂也会像原子弹一样爆炸吗？

虽然原子弹中的核燃料和核电站的核燃料都含有铀-235或钚-239，但它们的单位体积含量相差很大。原子弹由浓度为百分之90以上的铀-235或钚-239和复杂精密的引爆装置构成。引爆装置使烈性炸药爆炸，将高浓度的铀-235或钚-239迅猛压紧，使它瞬间形成剧烈的、不受控制的链式裂变反应，巨大的能量在瞬间释放出来，出现核爆炸。

核电站压水式核反应堆内铀-235的浓度低于5%，大多数情况下为3%左右，在任何情况下都不可能紧聚在一起出现核爆炸，而且，反应堆还有多重安全保护系统，保证它不会失控，事故可能性极低。

这好比是高纯度白酒与低度啤酒的可燃性差别，白酒因酒精浓度高而可能被点燃，啤酒因酒精浓度低不可能被点燃。故此核电站反应堆不会像原子弹一样爆炸。

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