核电站利用核裂变技术。 在核裂变过程中,重原子核(通常是铀或钚)被**变成更小的原子核,释放出大量的能量。 另一方面,核聚变是将轻核合并成较重的核,这发生在太阳等恒星内部,目前还没有用于商业核电站的受控核聚变反应。 核裂变是目前用于发电的主要核技术。
从本质上讲,核电站使用核反应堆作为热源之火力发电站。 与火力发电站一样,热量用于产生蒸汽,蒸汽驱动连接到发电机的蒸汽轮机发电。 这俗称“沸水”,但方式不同,目前核电站主要采用两种核裂变技术途径:压水堆(PWR)和沸水堆(BWR)。
沸水反应堆(BWR):沸水反应堆利用反应堆内部沸腾的水产生蒸汽,直接驱动涡轮发电机,因此涡轮机被保留为核电站放射性控制区的一部分。
压水堆(PWR):汽轮机与核系统是分开的,是目前的主要技术。
第一代反应堆(早期的原型,如航运港核电站、研究堆、非商业发电反应堆)。
第二代反应堆(大多数现有核电站,1965-2024年);
第三代反应堆(现有设计的进化改进,1996-2016);
第 3 代 + 反应堆(第 3 代反应堆的进化发展,与第 3 代反应堆设计相比安全性更高,2017-2021 年);
**反应器(技术仍在开发中;发布日期未知);
第五代反应堆(理论上可行的设计,但目前尚未积极考虑或研究)。
核电站模块化、小型化、低成本、长寿命、安全和核燃料回收利用是核能技术发展的基本要素,目前的突破主要在模块化方面,换热效率和换热介质都有较大的突破,可以参考上一篇文章:每年减少5个50,000吨碳排放,科学家们已经开发出具有惊人能力的便携式核反应堆。
以下是非常愿意在***核电技术中商业化的反应堆类型:
风冷快速堆垛。 铅冷快堆。
熔盐反应堆。
钠冷快堆。 超临界水反应堆。
超高温反应堆。
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