快中子反应堆

没有中子慢化剂的核裂变反应堆
快中子反应堆是指没有中子慢化剂的核裂变反应堆。通常的核裂变反应堆,为了提升核燃料的链式裂变反应的效率,需要将裂变产生的高速中子(快中子)减速成为速度较慢的中子(热中子),通常加入较轻的原子核构成的中子慢化剂,比如轻水,重水等等,利用里面的氢原子作为高速中子碰撞减速的中子慢化剂。

概述

原子能的释放、控制和利用,是20世纪重大科技成果之一。原子能是原子核裂变产生链式反应释放出的能量,故又称核能。核裂变和链式反应是在原子反应堆中进行的,所以,原子反应堆是核电站的"锅炉"。
快中子反应堆
目前的核电站中,大多数使用的是轻水堆。轻水堆以[yóu]-235为燃料,以水作慢化剂和冷却剂,水的作用是将裂变产生的快中子慢化和导出堆芯热量。发电能力为100万千瓦的轻水堆,每天使用约3公斤铀-235。虽然用量不多,但是由于天然铀储量有限现探明约可使用1000年,其中铀-235约只占0.7%,而99.3%是铀-238。铀-235和铀-238都是铀的同位素,当慢中子撞击其原子核时,铀-235原子核容易发生裂变,而铀-238却不容易发生裂变,所以不能用作轻水堆的燃料。因此,当今核电站的核燃料中,铀-235如同"优质煤",而铀-238却像"煤矸石",只能作为核废料堆积在那里,成为污染环境的"公害"。