核电站的燃料棒为什么一直要泡在水里,连用完了成了乏燃料棒了都还要不断冷却?不是插入石墨棒就停堆了吗

核电站的燃料棒为什么一直要泡在水里,连用完了成了乏燃料棒了都还要不断冷却?不是插入石墨棒就停堆了吗

核燃料棒的主要有效原料是铀235,在一定高温高压下受可控的中子的速度下发生裂变,释放能量.
1）核电站的燃料棒为什么一直要泡在水里?
答：压水堆里用的是高温高压的水,起到中子慢化速度和冷却的作用；
2）连用完了成了乏燃料棒了都还要不断冷却?
答：放射性元素是一个长期裂变释放粒子和射线的过程,乏燃料棒有剩余的放射性铀,更有裂变产生的其他新的不稳定放射元素,它们在不断地自我衰变,放出能量,形成高温；所以必须用冷水冷却；
3）不是插入石墨棒就停堆了吗
答：有用石墨做慢化剂的,用来减速激发裂变的中子的速度,使核裂变可控；现在二代压水堆用的中子源棒是二次源棒,而停堆用的吸收中子的一般高合金不锈钢棒（成为黑棒）；
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再问： 那也就是说核燃料一生产出来后就不停的在产热，无法停止，只能采用冷却方法保存？一旦冷却系统出问题，就可能熔化、汽化形成核辐射污染？核电站现在常用的燃料及其次生物的半衰期多长？核燃料是自然界存在的还是人工生产的？
再答： 1）铀在自然界是以氧化物存在的，纯度很低，大概百分之零点几，所以开采出来，需要提纯，做成大概纯度3%左右的燃料棒（远远小于原子弹的铀纯度99%）； 2）燃料棒主要成分铀235的半衰期是在7亿年左右，也就是说它的原子在经过7亿年才只有一半发生变化，中间发射粒子和射线，所以它相对来说是稳定的，平时刚运到核电站的燃料组件，工作人员短时间内把它拿在手上，是没有关系的； 3）要使铀235加快发生可控核裂变反应，短时间产生大量的热，需要的条件是：击打它的中子的速度+数量，在压水堆中我们中高温高压来降低中子源发射出的速度，达到既能轰击铀原子，又能使反应可控，又通过注水稀释或者加硼酸来控制参与核裂变反应的中子的数量；只有在这种条件下，才能发生物理核反应； 4）所以准确地说，核燃料生产出来，因为置在空中，达不到核裂变的条件，再加上铀235衰变期是如此的长，是安全的，拿在手上也是安全的；只有在发生反应后，核裂变的产物有铯137等，它的半衰期30年，核衰变比较快，如果数量多，反应产生的热量大，那就要放在冷水里，不断通冷水使温度保持在低温； 5）对于日本福岛的沸水堆来说，如果冷却系统出现问题，它的停堆用的控制棒又没插到位置，导致反应堆容器里面的温度不断升高，那是很危险的（这次就产生超高温下，产生氢气爆炸，使反应堆水位下降，裸露出核燃料棒，高温下的核燃料棒外壳的锆金属又能不断地和水蒸气发生反应产生氢气，所以堆芯的温度会越来越高，熔化堆底和地面，逃逸到地底下，很危险； 但中国目前除了秦山有二个堆是重水堆外（D2O），其他都是压水堆，也就是说比起日本70年代的技术，我们有两点保障，假如我们万一遇到这次地震，那么损害范围不会这么大：1. 我们的停堆控制棒是在顶盖的，即使供电故障，我们可以靠手动，让控制棒靠它们自身的重力下插，不会发生这次日本控制棒从下往上插，却没插到位；2. 即使冷却系统故障，反应堆里面的余热可以靠蒸汽发生器导出来，日本核电站直接把反应堆的水蒸气经过水汽分离器把蒸汽过滤直接推动汽轮机+发电机发电；而我们的压水堆是反应堆的热水经过蒸汽发生器的内管，把外管外面的水再加热，形成蒸汽再去推动汽轮机+发电机发电，所以可以看出，我们的蒸汽发生器（俗称锅炉）可以导热，平时我们在停堆启动反应堆的时候，就有一个阶段叫蒸汽发生器热停堆阶段（然后在升温升压到临界点，开始启动汽轮机发电），所以核电站的操作人员这一项工序烂熟于心。