“快堆”的燃料能越烧越多的主要原因是()
A.由于铀-235遇到中子就会产生裂变反应
B.由于钚-239能发生裂变反应,而产生大量的铀
C.由于钚-239经裂变反应放出的快中子,能被铀-238吸收而变成新的钚-239
D.由于“烧”掉的钚少,而新产生的钚多
A.
人们通常将核反应堆形象地比喻为核电站的“锅炉”,在这种“锅炉”里烧的是铀、钚核燃料。然而,在核电站“锅炉”这个家族中,有一个特殊成员——快中子增殖反应堆,简称“快堆”,现在已成为核反应堆中的佼佼者。在一般锅炉里的燃料如煤、燃油等都是越烧越小,而“快堆”的“燃料”却越烧越多,简直成了魔炉。其实,从快中子增殖反应堆这个名字本身就可以看出,这里的增殖就是指能增殖燃料。
B.
那么,“快堆”为什么会有这种本领呢这里,先要介绍一下同位素和核燃料。
C.
铀-235和铀-238都是铀的同位素,它们的质子数同为92,而中子数分别为143和146。而235和238就是质子数与中子数之和。天然铀中,约有99.3%铀-238,铀-235只占0.7%。在核反应堆中,铀-235如同优质煤,遇到中子就会产生裂变反应;而铀-238却像煤矸石,遇到中子大都不发生裂变,通常作为核电站的废料处理,积压量很大。
D.
在“快堆”中用的核燃料是钚-239。钚-239发生裂变反应放出来的快中子,会被装在反应区周围的铀-238吸收,又变成钚-239。就是说,在核锅炉中一边“烧”掉钚-239,又一边使铀-238转变成新的钚-239,而且新产生的钚-239比“烧”掉的还多。这就使“快堆”的燃料越烧越多。
E.
“快堆”增殖核燃料把铀资源的利用率提高了50~60倍。一座快堆核电站,在5~15年的时间内可使燃料数量翻一番。“快堆”正好解决了热中子核反应堆产生的大量铀-238废料堆积问题。通过建造“快堆”核电站,既能用铀-238发电,又能增殖燃料。因此,“快堆”被人们称为“明天的核电站锅炉”。