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為了進(jìn)一步說明問題，我們先了解兩個(gè)基本概念。一是再生系數(shù)，我們把某代中子數(shù)對于上一代中子數(shù)之比稱為再生系數(shù)，用K來表示。如果裂變產(chǎn)生100個(gè)中子（第一代中子），經(jīng)過慢化再引起下一次裂變，若產(chǎn)生102個(gè)中子（第二代中子），那些，再生系數(shù)K＝1.02。二是臨界狀態(tài)，把K＝1需要的最小的裂變?nèi)剂蠑?shù)量叫做臨界質(zhì)量。當(dāng)K＝1時(shí)，中子數(shù)保持不變，鏈?zhǔn)椒磻?yīng)可繼續(xù)進(jìn)行下去每秒鐘內(nèi)發(fā)生恒定的裂變數(shù)，每次裂變放出的能量也一定，這表明反應(yīng)的功率保持一定水平不變。當(dāng)K＞1時(shí)，中子數(shù)越來越多，功率在增加，這個(gè)狀態(tài)稱為超臨界狀態(tài)。當(dāng)K＜1時(shí)，中子數(shù)越來越少，功率也在下降，直到停堆，這種狀態(tài)稱為次臨界狀態(tài)。 反應(yīng)堆內(nèi)積累的裂變產(chǎn)物，是反應(yīng)堆潛在的主要危險(xiǎn)。它所包含的200多種放射性同位素，放射性強(qiáng)度都很大。例如，一座10，000千瓦的反應(yīng)堆運(yùn)行三個(gè)月后，它積累的裂變產(chǎn)物的放射性，在停堆24小時(shí)后測量，約相當(dāng)于10噸鐳，或 1，000萬居里。如果地面污染 0.2居里／米2，居民就要立即撤離，如果地面污染10－3居里／米2，就長期不能種莊稼或放牧，由此可見，這種潛在的危險(xiǎn)性是多么大。如果這樣大量的放射性全部擴(kuò)散到環(huán)境中去，周圍的居民將受到強(qiáng)烈的照射，其后果也是極為嚴(yán)重的。因此，核電站的主要危險(xiǎn)來自可能導(dǎo)致大量放射性物質(zhì)逸散的重大事故。 |
當(dāng)再生系數(shù)K＞l.0065時(shí)，反應(yīng)堆的功率會急劇上升而難以控制。這種狀態(tài)稱為瞬發(fā)臨界。這在運(yùn)行中是必須避免的。一個(gè)超瞬發(fā)臨界的反應(yīng)堆和原子彈是大不相同的。因?yàn)樵跊]有約束的情況下，當(dāng)功率上升，產(chǎn)生大量的熱能時(shí)，熱膨脹和機(jī)械解體就會使核燃料迅速分散，整個(gè)反應(yīng)堆很快降到次臨界狀態(tài)（K＜1）。所以絕不會發(fā)生像原子彈爆炸甚至化學(xué)炸藥爆炸那樣的事件，但可能發(fā)生一回路蒸汽爆破和大面積放射性污染。這仍然是非常嚴(yán)重的事故。
