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伏尔加河畔建起世界首座核电站


发布时间:2013/10/17     来源:9号赌城机电

伏尔加河畔建起世界首座核电站

“物理一号”反应堆

库尔恰托夫,前苏联原子**弹之父。为了早日升起“蘑菇云”,库尔恰托夫在卫国战争的硝烟中临危受命,一道难题却摆在眼前。铀235是原子弹“炮药”的核心材料,但是天然铀矿石中的铀235仅占0.71%,其余99.28%都是不能用作“炮药”的铀238,铀235分离起来相当困难。怎么办?原来在反应堆内,铀238吸收一个中子变成铀239,铀239衰变成镎239,镎239衰变成钚239。钚与铀是不同的元素,钚与铀之间的分离比起铀235和铀238之间的分离要容易得多。因此库尔恰托夫们得出结论:使用核反应堆生产钚是为原子弹提供大量裂变材料的最简单和最快捷的方法,要造原子弹,先造反应堆!

又是一道道难关……库尔恰托夫与广大的科学家、工程技术人员和产业工人一起,制订详细的研制计划,攻克艰难的技术壁垒。1946年12月25日,石墨慢化的“物理一号”反应堆成功实现链式裂变反应。在“物理一号”实验性反应堆的基础上,一批用于生产“炮药”的工业规模的反应堆也很快建成并投入运行。

世界首座核电站

奥布宁斯克,莫斯科西南102公里的一个安静的小镇,却因为核电站的历史记录闻名遐迩。1954年6月27日,塔斯社发布消息:“世界上第一座核电站在苏联胜利竣工,总输出电功率可达5000千瓦。该核电站已开始为苏维埃的农业项目提供电能。

奥布宁斯克核电站从策划到建成,总共只用了3年时间。为了缩短这座核电站的建设周期,库尔恰托夫和建设者们殚精竭虑:

——核电站中名叫“和平原子能”的反应堆采用了基于“物理一号”的石墨慢化反应堆;

——尽管不锈钢会“吃掉”反应堆产生的部分中子,但强度好、耐辐照,而且当时没有锆等更理想的材料,所以不锈钢是燃料元件包壳材料的唯一选项;

——选用普通水作为冷却剂,这一方面有经济上的考虑,另一方面水作为工质在普通火电站已使用多年;
——选用压力管式反应堆,也就是燃料元件装在压力管内,高压水从中流过,在压力管之间放置石墨慢化剂。压力管式反应堆由很多尺寸较小的同一形式的压力管组成,因此靠增加压力管的数量,即可提高功率。当然与后来出现的压力壳式反应堆相比,这种反应堆的尺寸较大;

——选用当时已有的5000千瓦的蒸汽轮机,这就决定了反应堆的功率水平……

奥布宁斯克核电站启动后,电功率为10万千瓦的西伯利亚核电站、30万千瓦的别洛亚尔斯克核电站、100万千瓦的列宁格勒核电站和切尔诺贝利核电站、150万千瓦的伊格纳琳纳核电站等相继建成,压力管式水冷石墨反应堆成为前苏联核电站的重要堆型之一。


(作者系核科学与技术专业博士 刘志弢)


《 中国能源报 》( 2010年2月1日   第 19 版)