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为什么说铀?

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1 个回答

admin - 书生,情报局长
大神讲的太复杂了,我简单介绍一下:引发核裂变需要中子,然而并不是随便一个中子都会与核燃料发生裂变。这些中子的能量是不同的。

低能的中子一般称作热中子,它与U235发生裂变的截面(概率)大。易于同热中子发生裂变的还有Pu239和U233。

核电站当然可以用Pu239,但钚239是自然界中不存在的,它是一种人造放射性核素,U233也是如此。

需要人工制备的放射性核素比天然的当然要多很多工序,不易获得,而天然存在的U235,就理所当然的被核电站广泛使用。然而U235在自然界中比较稀少,自然界中99.27%的铀都是238,U235的含量只有0.7%左右。

U238可以生产Pu239,用来生产Pu239需要专门设计的增殖反应堆,将高能量的快中子打入铀238中。这种快中子反应堆也是下一代人类要学习掌握的核能技术,但在工程实际应用上面有许多难题,如高能的中子对设备的照射时设备的损伤辐射外泄、在生产Pu239过程中产生的放射性废物处理、以及可能牵扯到Pu239扩散引发的政治担忧等,都有待解决。

加拿大candu堆使用重水来做减速剂、还有早期用石墨来减速的石墨堆,使用的都是天然铀,而现在的轻水堆用的都是U235富集度2%-3%的铀燃料。

这是由于中子源发射出的快中子需要在慢化剂中减速,变成热中子后才能与天然铀中的U235发生裂变,快中子在不同材料中的减速效果是不一样的,如氕元素减速效果最好,但氕元素会吸收中子,氘元素减速效果略差,但它吸收中子较少。通过计算之后的安排燃料的布置,可以做到在天然铀中实现可持续的链式裂变。

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