知識(shí)：沸水反應(yīng)堆與壓水反應(yīng)堆

沸水反應(yīng)堆：福島核電站建的年代比較久，其反應(yīng)堆屬于“沸水反應(yīng)堆”（Boiling Water Reactors），是美國(guó)通用電氣公司于1950年代中期研發(fā)成功的一種輕水核反應(yīng)堆。核物質(zhì)氧化鈾通過(guò)核裂變之后，產(chǎn)生大量的熱量，對(duì)輕水進(jìn)行加熱，進(jìn)而產(chǎn)生大量蒸汽，再將蒸汽中的水脫掉，用熱的蒸汽帶動(dòng)汽能機(jī)發(fā)電，最后蒸汽冷卻后再回流至反應(yīng)堆。

這種核反應(yīng)堆有一個(gè)問(wèn)題，即在核反應(yīng)停止后，因?yàn)楹宋镔|(zhì)有衰變過(guò)程，還會(huì)持續(xù)產(chǎn)生大量的熱量，必須用冷卻系統(tǒng)帶走。不然熱量越積越多，會(huì)導(dǎo)致核燃料熔化，熔化就非常危險(xiǎn)了。

壓水反應(yīng)堆：壓水反應(yīng)堆（Pressurized Water Reactor，PWR）是美國(guó)貝蒂斯原子能實(shí)驗(yàn)室開(kāi)發(fā)成功的一種輕水（普通水）核反應(yīng)堆。目前全世界核電站、核潛艇及核動(dòng)力航空母艦等使用的反應(yīng)堆中均以壓水堆為主，截至2000底，全世界有258座運(yùn)行中的反應(yīng)堆，占總數(shù)的64.6%。中國(guó)目前已建成的秦山核電站、大亞灣核電站、田灣核電站、嶺澳核電站均采用壓水反應(yīng)堆。

壓水反應(yīng)堆利用輕水作為冷卻劑和中子慢化劑。其冷卻系統(tǒng)由兩個(gè)循環(huán)回路組成。一回路連接著堆芯，二回路中的蒸汽發(fā)生器，回路內(nèi)壓強(qiáng)保持在150個(gè)大氣壓左右，在此壓強(qiáng)下，可將冷卻水加熱至約343℃而不沸騰。冷卻水在二回路蒸汽發(fā)生器的傳熱管中，將壓強(qiáng)約為70個(gè)大氣壓左右的二回路水加熱至沸騰（溫度約260℃），形成的水蒸氣（過(guò)濾掉混雜的液態(tài)水后）再通過(guò)二回路送至汽輪機(jī)，推動(dòng)渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)。在傳熱管中釋放了熱能的一回路水以290℃左右的溫度回流至堆芯，完成一回路循環(huán)。從汽輪機(jī)流出的二回路水經(jīng)冷凝器凝結(jié)為液態(tài)水后，回流至蒸汽發(fā)生器，完成二回路循環(huán)

反應(yīng)堆堆芯位于壓力殼內(nèi)，由排列為方形的燃料組件組成。燃料一般是富集程度在2%～4.4%的燒結(jié)二氧化鈾。與沸水反應(yīng)堆相比，壓水堆堆芯體積更小，堆芯的功率密度較大（大型壓水堆的堆芯功率密度可達(dá)100千瓦/升），壓水堆的發(fā)電效率約為33%；但由于堆芯中的工作壓力和溫度都較沸水堆高，因此對(duì)反應(yīng)堆材料性能的要求也較沸水堆更高。