五大联赛揭幕战/曼联 乌龙球/篮球直播360/2026世界杯在哪

      采礦得來的天然鈾是鈾的兩種同位素的混合物，包括o．7X的鈾—235和99．3％的鈾—238。兩種同位素的原子核含有相同的質子數，都是92個，然而它們所含中子數卻不同，鈾—235有143個，而鈾—238為146個。他們對中子轟擊的反應也不盡相同，鈾—235受中子沖擊發生裂變，而鈾—238則很難產生這種效應。絕大多數情況下，鈾—238吸收了轟擊它的中子，經過兩次放射性轉換，生成一種新的可裂變物質——钚。

      裂變過程中，鈾—235的質子和中子組成的結構被摧毀。新形成的原子核一般帶放射性，這就是裂變產物。能量被釋放出來時，根據裂變的類型還釋放出二或三個中子。反應堆設計者的技藝在于，以某種方式將可裂變物質排列起來，使其中的一個中子能分裂另一個鈾—235核，如此反復，形成自持鏈式反應．問題是反應堆使用的結構材料(包殼和支撐件等)絕大多敷與鈾—238一樣，吸收中子，后不產生裂變。

      當鈾—235的含量低到0．7％(象天然鈾那樣)，維持鏈式反應的困難是顯而易見的。解決問題的方法是采用減速(低售)后的中子去分裂鈾—235核，低能中子比快中子更容易分裂鈾—235，而且不易被鈾—238吸收。通過選擇吸收性弱的介質，使中子與其原子核連續碰撞，中子速度就能減慢，這種介質稱為慢化劑。

技能來自可裂變物質內部，因此必須將這種熱傳遞給水。水經蒸發變成蒸汽，從而給汽輪機組提供驅動力。這種熱傳遞是通過吸收性低的冷卻劑進行的。 

      由于以上原因，如果使用天然鈾做裂變物質，必須使用石墨或重水作慢化劑，并使用加壓二氧化碳氣或重水作冷卻劑。

      天然鈾反應堆原理圖：這類反應堆中，天然鈾放置在一束使中子減速的石墨棒中，二氧化碳氣流吹過燃料元件，將核裂變釋放出的熱量傳給熱交換器，以使鋼管內水充水蒸發，產生的蒸汽在驅動汽輪機后，經攜帶冷水的管道進行冷卻。請注意三個流系統是完全隔離的。

慢化劑的作用

      鈾核裂變釋放出的中子具有很高的能量(平均為1．6兆)，飛行速度可達每秒二萬公里。為了維持鏈式反應而不借助于裂變物質中的高度濃縮燃料，中子必須被減速。

      這種減速是通過中子與稱之為慢化劑的物質的核碰撞使能量損失來實現的。這種慢化劑物質可使中子減速，和使它的逃脫易被鈾—238捕獲的“陷井”，鈾—238很容易吸收與其原子核相撞的能量與鈾一238的很窄小“共振”能區相對應的所有中子。如果中子的速度被降到每秒鐘幾公里，他們就能夠分裂鈾—235核。

      中子的行為就象由無電荷粒子組成的高稀薄氣體(相當于百億分之一個大氣壓以下)那樣。不帶電荷使得中子在通過物質時不受其它粒子的電荷影響，它的路徑只有在和核子碰撞后才能改變。中子在碰撞中逐漸失去能量，相應原子核的質量與中子的質量越接近，能量損失就越多。從這方面看，最佳慢化劑是氫，例如水中的氫。然而氫也有缺點——氫原子核能吸收沖擊它的中于。這種現象雖不是每次碰撞都發生，卻足以使氫不能用于天然鈾反應堆。在燃料組件周圍使用重水狀態的氘和石墨狀態的碳更適合。燃料組件釋放出的中子在通過周圍的介質時由于和慢化劑核子碰撞失去了能量。中子經過“之”字形的路線又回到燃料元件時，已有恰當的能量去分裂鈾—235核，從而維持了鏈式反應。

 
      慢化劑的作用：核裂變釋放的快速中子在和慢化劑核（氫、氘或石墨）連續碰撞時失去能量，并減慢速度。這些減速了的中子很容易分裂鈾—235而不被鈾—238吸收。通過插入或提出硼之類的中子吸收劑，反應堆芯的鏈式反應可以開始、調整或終止。在第一幅圖中，控制棒處于提出狀態，中子通過和慢化劑核的碰撞被減速，鏈式反應得以維持。第二幅圖中，控制已插入，以便吸收釋放的中子，鏈式反應終止。