电力课堂 | 什么是核电机组的“临界”?,核临界

核电机组“临界”标志着机组的整体系统、设备的调试基本完成,机组进入到有最低限度有核功率的稳定运行状态。接下来,在完成一系列低功率试验后,机组将进行首次汽轮机的带核冲转与并网工作。

那么到底什么是临界?用中子轰击U235原子核,会发生核裂变,释放2~3个新的中子。新的中子主要有几个去向。一个是与其他U235发生下一代裂变反应,继续产生新的中子。另一个是被堆芯里的控制棒、硼水等材料吸收。此外,中子还可能逃逸到堆芯外部,被外部结构材料吸收。所以,同一时间反应堆内有新的中子产生也有老的中子消失。简单说来,就整个反应堆内的中子数进行统计:

如果:中子的产生率>中子的消失率

堆芯就处于超临界状态,反应速率加快,这时可能需要操纵员介入干预反应速率。

通过调整堆芯里控制棒和硼水的状态,可以使得

中子的产生率=中子的消失率

堆芯内中子数保持稳定,实现自持链式反应,也就是达到临界状态。

首次装料完毕后,所有控制棒处于全部插入堆芯的位置,一回路冷却剂中含有较高硼浓度,中子几乎都被吸收。

这时:中子的产生率<中子的消失率

堆芯处于次临界状态,而且是深度次临界。


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