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熱中反應(yīng)堆是一種安全、干凈都達(dá)到要求的經(jīng)濟(jì)能源，在目前以及今后一段時(shí)間內(nèi)它將是發(fā)展核電的主要堆型。
然而，熱中子反應(yīng)堆所利用的燃料鈾235，在自然界存在的鈾中只占0.7%，而占天然鈾99.3%的另一種同位素鈾238卻不能在熱中子的作用下發(fā)生裂變，不能被熱中子堆所利用。自然界中的鈾儲(chǔ)量是有限的，如果只能利用鈾235，再有30年同樣會(huì)面臨鈾235匱缺的危險(xiǎn)。因此人們把取得豐富核能的長(zhǎng)遠(yuǎn)希望，寄托在能夠利用鈾235以外的可裂變?nèi)剂仙稀Ｓ谑牵熘凶釉鲋撤磻?yīng)堆便應(yīng)運(yùn)而生。
如果核裂變時(shí)產(chǎn)生的快中子，不像輕水堆時(shí)那樣予以減速，當(dāng)它轟擊鈾238時(shí)，鈾238便會(huì)以一定比例吸收這種快中子，變?yōu)轭?39。鈾235通過(guò)吸收一個(gè)速度較慢的熱中子發(fā)生裂變，而钚239可以吸收一個(gè)快中子而裂變。钚239是比鈾235更好的核燃料。由鈾238先變?yōu)轭校儆深羞M(jìn)行裂變，裂變釋出的能量變成熱，運(yùn)到外部后加以利用，這便是快中子增殖堆的工作過(guò)程。
在快中子增殖堆內(nèi)，每個(gè)鈾235核裂變所產(chǎn)生的快中子，可以使12至16個(gè)鈾238變成钚239。盡管它一邊在消耗核燃料環(huán)239，但一邊又在產(chǎn)生核燃料钚239，生產(chǎn)的比消耗的還要多，具有核燃料的增殖作用，所以這種反應(yīng)堆也就被叫做快中子增殖堆，簡(jiǎn)稱(chēng)快堆。
快堆使用直徑約1米的由核燃料組成的堆芯，鈾238包圍著堆芯的四周，構(gòu)成增殖層，鈾238轉(zhuǎn)變成钚239的過(guò)程主要在增殖層中進(jìn)行。堆芯和增殖層都浸泡在液態(tài)的金屬鈉中。因?yàn)榭於阎泻肆炎兎磻?yīng)十分劇烈，必須使用導(dǎo)熱能力很強(qiáng)的液體把堆芯產(chǎn)生的大量熱帶走，同時(shí)這種熱也就是用作發(fā)電的能源。鈉導(dǎo)熱性好而且不容易減慢中子速度，不會(huì)妨礙快堆中鏈?zhǔn)椒磻?yīng)的進(jìn)行，所以是理想的冷卻液體。反應(yīng)堆中使用吸收中子能力很強(qiáng)的控制棒，靠它插入堆芯的程度改變堆內(nèi)中子數(shù)量，以調(diào)節(jié)反應(yīng)堆的功率。為了使放射性的堆芯同發(fā)電部分隔離開(kāi)，鈉冷卻系統(tǒng)也分一次回路和二次回路。一次回路直接同堆芯接觸，通過(guò)熱交換器把熱傳給二次回路。二次回路的鈉用以使鍋爐加熱，產(chǎn)生483℃左右的蒸氣，用以驅(qū)動(dòng)汽輪機(jī)發(fā)電。快中子增殖堆幾乎可以百分之百地利用鈾資源，所以各國(guó)都在積極開(kāi)發(fā)，現(xiàn)在全世界已有幾十座中小型快堆在運(yùn)行。標(biāo)志著快堆得到大量應(yīng)用的日期已為時(shí)不遠(yuǎn)。

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