朋友们好 , 我是电子及工控技术,我来解答 。核电是我们人类获取电能的一种重要的途径,它与火力发电的不同点在于产生蒸汽的方式不一样,核电站是把浓缩的核燃料铀在反应堆内使其发生核裂变,利用核裂变产生的热能 , 将水变为高温高压的蒸汽驱动汽轮机 , 然后由汽轮机带动发电机发出电能 。
在核电站里面有一个重要的设施,我们叫它核反应堆,它是核燃料在里面产生核反应的场所 。核反应堆的主要作用是控制核裂变的连锁反应,然后能够输出热能的一个装置 。一般来说,核反应堆是由核燃料、减速材料、冷却介质、控制棒反射材料和屏蔽材料等组成 。在这些要素中,其中冷却介质有的用轻水 , 我们叫它轻水反应堆;如果使用重水作为冷却介质,我们叫它重水反应堆,同时,重水还对核反应具有减速的作用,因此重水在核反应堆中既作为冷却的介质,又作为减缓核反应速度的材料 。
【核电站的重水是什么,核电站用什么水代替重水】
对于重水反应堆中使用的重水,它是由氘和氧组成的化合物,是用水的氢原子代替重氢原子,化学分子式写作D2O,比水H2O的分子量要重些,因此我们称为重水 。我记得在中学的化学课中 , 是这样介绍重水的,重水也称氘化水,化学式D2O或者2H2O , 它是水的一种,其质量要比一般水要重 。普通的水(H2O)是由两个只有质子的氢原子和一个氧16原子所构成,而重水分子内的两个氢同位素,比一般氢原子又各多一个中子,因此造成重水分子的质量比一般水要重 。由于在自然界中 , 重水的含量很少,在天然水中 , 它只占0.015%,由于氘(dāo)与氢的性质差别较小,因此重水与我们引用的普通水很相似 。
我们从外观看 , 重水和普通水几乎一样,只是它的密度比普通水略大,在25度室温下 , 它的密度为1.1079克/立方厘米 。重水的冰点略高 , 一般为3.82℃ , 沸点为101.42℃ 。参与化学反应的速率比普通水缓慢、重水的一个分子是由两个重氢原子和一个氧原子组成,相对分子质量是20,普通水的分子质量是18 。
核电站使用的重水是一种特殊的水,其中氢原子核含有一个质子和一个中子 , 化学式为D2O 。重水在核反应中可以起到调节中子流的作用,以维持核反应的稳定性 。普通水的氢原子核只含有一个质子 , 不能起到相同的作用 。
因此 , 不能用普通水来替代重水在核电站中的应用 。使用普通水替代重水会导致反应堆中的中子流失控,从而可能引起事故 。同时,重水还有一些特殊的应用,例如可以用作慢中子源,用于中子俘获实验等,普通水无法取代这些应用 。
需要注意的是,虽然重水在核反应堆中起到了重要的作用,但它的使用也存在一些安全隐患 。重水在高浓度下可以对人体造成损害,而且重水在生产和运输过程中也存在安全风险 。因此,在使用重水时需要严格控制其浓度和使用环境 , 以确保安全性 。