最有效的核电站反应堆中子吸收剂是什么?生产制造需要多少时间?需要多少吨能冷却一个核电站机组?最有效的核电站冷却剂是什么?生产制造需要多少时间?需要多少吨能冷却一个核电站机组?

Question

最有效的核电站反应堆中子吸收剂是什么?生产制造需要多少时间?需要多少吨能冷却一个核电站机组?
最有效的核电站冷却剂是什么?生产制造需要多少时间?需要多少吨能冷却一个核电站机组?能不能把核电站排放的气体导入到海里?把核电站的气体导入到海里会造成多大的污染?用一吨液氮能不能冷却一个反应堆?

Answer 1

比较有效的中子吸收剂包括: 硼、镉、铪.硼不仅中子吸收截面高,而且吸收中子的能量范围较宽,一般以碳化硼或硼钢作为控制材料；镉的热中子吸收截面比硼高,但是对超热中子的吸收截面小,一般制成银铟镉合金用于水冷堆；铪不仅对热中子和超热中子都有高的吸收截面,而且是长寿命的中子吸收体,特别适于水冷堆.但铪非常稀缺、昂贵,因而使用受到限制
至于生产制造么,铪就不用说了,搜刮全世界也不见得能找出这么多来；镉和硼都很多,相对来说硼更容易获得.制造方面吗,如果制造控制棒,时间很长,价格很贵；不过貌似现在福岛已经用不着了,日本人隐瞒了事实,在1号反应堆爆炸前就已经发生了堆芯熔化,控制棒不好用了
如果用于封闭反应堆,需要掺入大量的镉盐或者硼酸,用于吸收熔化后的核燃料中的中子.这些核燃料仍在裂变,只是会逐渐进入亚临界,掺入中子吸收剂有助于降低链式反应,使熔毁的堆芯放射性水平降低,并且发热量降低,易于处理.
不知道反应堆的规模,不过估计需要成百上千吨硼酸,用于吸收中子.不一定能搞到这么多,也不一定能及时注入这么多,但显然是多多益善,最好有几百吨以上
核反应堆最有效的冷却剂,正常运行时,就是该反应堆设计采用的冷却剂；停机时,几乎全部都是用水；失控时,只有水是容易获得,有效地冷却剂.正常冷却对水的要求高,首先是软水,总是不能结水垢吧?其次尽可能纯,避免遭中子照射后产生较大放射性.这种冷却水也不那么容易获得
失控状态下,只能尽可能用淡水；实在没有用海水,不过用海水就不要指望反应堆能剩下什么有用的的东西了,高温下海水会把反应堆内绝大部分设备和容器腐蚀,或者造成腐蚀隐患不符合核电标准.而且失去正常的冷却水意味着：没有可靠的注水、循环、密封回路了,冷却海水会被活化（本身带有放射性）,并且携带堆芯熔化后释放出来的放射性物质,再扩散到周围环境中
一吨液氮体积仅有大约 1.2 立方米,根本不够看的.堆芯本身质量高达成百上千吨,发生堆芯熔化时,温度高达2000以上,而且还在持续发热,大约是全功率运行的百分之几,按1%算,400MW 的反应堆停止后仍有4000KW以上的发热功率,需要持续冷却,冷却剂需要以百吨、千吨来计算——为什么说反应堆最好的冷却剂就是水呢?什么东西能够成百上千吨的弄来呢
导入海里好一点点,大气中污染是降低了,海里就遭了殃,说不定又一个水[人吴]村事件……但是这个也不必考虑了,显然反应堆已经失控,能排出蒸汽就不错了,没有能力往海里灌了.搞不好就又是一个切尔诺贝利,直接炸开安全壳了.切尔诺贝利那个反应堆的功率好像是福岛一号反应堆的十倍左右吧