什么是热中子反应堆？

反应堆是一种可以在控制下连续进行核裂变链式反应的装置(因此不会有原子弹爆炸)。因此，它被称为“反应堆”，因为世界上第一个核反应堆是由石墨块(控制反应速度)和金属铀块(反应燃料)一层层交替“堆叠”而成的。后来，其他不使用石墨的核反应堆继续使用这个术语。热中子反应堆是经历核裂变的反应堆。目前，已经投入实际使用的核反应堆有轻水反应堆和重水反应堆(重水是氢同位素氘(氘)和氧的化合物)。目前，主要使用轻水反应堆。在轻水反应堆中，水用于减速(像石墨一样，它控制反应速度)和冷却。轻水反应堆可分为压水型和沸水型，大多数核电厂现在使用压水型。压水堆最初被用作核潜艇的动力。其冷却水分为一级系统和二级系统。一次系统的冷却水保持在大约160空气压力的高压下，因此当加热到大约325℃时，它仍然可以保持液态。为了从核裂变中吸收中子，向水中加入少量硼来调节核反应的速度。一次冷却水直接接触核反应堆，以消除其产生的热量。通过蒸汽发生器进行热交换，从而将二次冷却水加热至沸腾。二次冷却水被加热到275度。在60个大气压下变成蒸汽，驱动汽轮机发电。压水堆使用铀浓缩工厂提供的低浓度铀235作为核燃料。铀235是铀的放射性同位素，是自然界中唯一的裂变核燃料。裂变产生的中子要么被燃料棒中的铀238吸收，要么导致铀235发生裂变，要么从燃料棒中逃逸。如果速度很高，铀235裂变的机会很小，所以水(轻水或重水)和石墨应该用作减速材料，并放置在燃料棒周围，以降低中子速度，帮助铀235裂变。减速的中子能量最终变成热能。为了将其运输到外面，需要使用冷却材料(通常是水)。包含硼和其他中子吸收物质的控制棒放置在反应堆堆芯中。当它被插入燃料时，产生的中子数不能达到临界值，裂变也不能持续。当控制棒被拉出时，中子的数量增加，铀裂变可以通过耦合反应继续进行。这种慢中子被称为热中子，使用热中子裂变铀235的核反应堆被称为热中子反应堆。