如何自己建造一个核反应堆?

如何自己建造一个核反应堆?首先中国原子能法似乎还没有颁布,趁这个机会,建造一个个人的核反应堆。这可是成为钢铁侠的第一步。。

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2个答案
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核燃料从何而来……
离心机从何而来……
场地从何而来……

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想太多了楼主。。。。(至少不用交电费了)

不过还是可以想一下的。。。(听说还真有人弄了。。。)

下面是我从网络搜来的,稍(东)作(拼)整(西)理(凑),或许会有帮助。。。

核反应堆是一个能维持和控制核裂变链式反应,从而实现核能—热能转换的装置。核反应堆是核电厂的心脏,核裂变链式反应在其中进行。
反应堆的类型很多,但它主要由活性区,反射层,外压力壳和屏蔽层组成。活性区又由核燃料,慢化剂,冷却剂和控制棒等组成。当前用于原子能发电站的反应堆中,压水堆是最具竞争力的堆型(约占61%),沸水堆占一定比例(约占24%),重水堆用的较少(约占5%)。

用这些裂变材料制成金属、金属合金、氧化物、碳化物等形式作为反应堆的燃料。
燃料包壳:为了防止裂变产物逸出,一般燃料都需用包壳包起来,包壳材料有铝、锆合金和不锈钢等。
控制与保护系统中的控制棒和安全棒:为了控制链式反应的速率在一个预定的水平上,需用吸收中子的材料做成吸收棒,称之为控制棒和安全棒。控制棒用来补偿燃料消耗和调节反应速率;安全棒用来快速停止链式反应。吸收体材料一般是硼、碳化硼、镉、银铟镉等。 冷却系统中的冷却剂:为了将裂变的热导出来,反应堆必须有冷却剂,常用的冷却剂有轻水、重水、氦和液态金属钠等。
慢化系统中的慢化剂:由于慢速中子更易引起铀-235裂变,而中子裂变出来则是快速中子,所以有些反应堆中要放入能使中子速度减慢的材料,就叫慢化剂,一般慢化剂有水、重水、石墨等。
反射层:反射层设在活性区四周,它可以是重水、轻水、铍、石墨或其它材料。它能把活性区内逃出的中子反射回去,减少中子的泄漏量。
屏蔽系统:反应堆周围设屏蔽层,减弱中子及γ剂量。
辐射监测系统:该系统能监测并及早发现放射性泄漏情况。

所有的核电站都由几个部分组成:
1:堆芯,核燃料在此低速燃烧,产生热量
2:冷却回路,堆芯产生的热量通过回路里的介质传导出去,使得堆芯保持一个稳定的反应温度,持续工作。
3:发电机组,把冷却回路中的热量通过汽轮机的方式转换成电能。

先说说燃料组件,石墨球床气冷堆的燃料组件大大不同于传统的核燃料组件,你可以把它看成一个西瓜,外壳是硬化的石墨材料,相当于西瓜皮,里面是稍微松散的石墨填料,相当于西瓜瓤,在西瓜瓤里均匀分布着一些以二氧化铀为主要成分的西瓜子,这就是真正的核燃料颗粒,顺便说一下,这个瓜子有个用陶瓷做的瓜子壳,而二氧化铀则相当于瓜子仁。这个西瓜结构的燃料组件直径是6厘米。在反应堆的堆芯里面(多是一个环形的圆柱体),这些燃料组件就和煤球炉子里一样,直接填充进去就好了,在一定的温度下,瓜子仁里面的核燃料开始裂变反应,产生热量,煤球里面的石墨起到慢化作用,保持链式反应的稳定运行,正常情况下,这些煤球的温度是900摄氏度左右。
一堆球球堆在一起,他们的周围就自然而然的形成了均匀的空隙,这些空隙就是堆芯内部的冷却空间,在堆芯的一端注入高压氦气,另一端让高压氦气流出,快速流过煤球空隙的氦气带走了多余的热量,就构成了堆芯冷却的第一回路。900摄氏度的高压氦气从反应堆中出来之后,有两个途径,一是继续经过一个水冷回路,把水加热成蒸汽,推动汽轮机带动发电机发电,更先进一些的就是直接用氦气透平机组把热能转换成机械能,带动发电机。冷却后的氦气继续打回堆芯,就构成了完整的换能循环过程。
这就是石墨球床的基本工作原理
,气冷堆还有先天的安全性,几乎是“绝对安全”的,核电事故那就是堆芯因为温度过高而融化,进而破坏安全设施,造成核泄露。由于球床燃料的结构特点,这是不会发生的。前面我们说了,燃料煤球里面的瓜子壳是陶瓷材料,瓜子仁是二氧化铀燃料,这个壳可以承受1600度的温度,正常情况下,外面的石墨“瓜瓤”的温度是900度左右,一旦作为冷却的氦气停止供应了,煤球的温度就会升高,“瓜瓤”的温度也会升高,由于瓜瓤比瓜子多得多,会迅速带走瓜子表面的温度,向外界辐射出去,保证“瓜子壳”不会超过极限的1600度。所以堆芯是不可能融化的。清华的示范堆就曾经不止一次表演过在不插入控制棒的情况下停止冷却的氦气泵,整个堆芯迅速达到热平衡,进而安全停堆。


还有核聚变的反应堆。。

最简单的核聚变装置如下:先电解水生成氢气和氧气。再把氢气低温压缩成固态氢,置于厚重的水泥封装中。水泥封装内有动力水,冷却水系统。根据四个氢核聚变一个氦核放热原理,需要陶瓷减速棒。可利用核裂变反应在中心点火。最后核聚变会一直进行,根据热胀冷缩原理核燃料体积会减少,加入融化的减速棒即可。动力水要连接蒸汽轮机用来发电。

通常有三种方式来产生核聚变:1.重力场约束;2.惯性约束;3.磁约束。

可行性较大的可控核聚变反应装置是托卡马克装置。
托卡马克是一种利用磁约束来实现受控核聚变的环性容器。它的名字Tokamak 来源于环形(toroidal)、真空室(kamera)、磁(magnit)、线圈(kotushka)。最初是由位于苏联莫斯科的库尔恰托夫研究所的阿齐莫维齐等人在20世纪50年代发明的。
托卡马克的中央是一个环形的真空室,外面缠绕着线圈。在通电的时候托卡马克的内部会产生巨大的螺旋型磁场,将其中的等离子体加热到很高的温度,以达到核聚变的目的。

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