核反应堆设计图曝光：展现艺术之美(组图)(2).doc

美刊公布核反应堆设计图：展现艺术之美(图)/2009年12月28日09:28新浪科技新浪科技讯 北京时间12月28日消息，据连线杂志报道，核反应堆的设计并非千篇一律。科学家会根据燃料、冷冻剂和各种配置来设计核电站，下面一组反应堆图片就充分展现了这一点。这些图片最早刊载于20世纪70年代和80年代出版的国际核工程学(Nuclear Engineering International)杂志上。美国桑迪亚国家实验室核工程师唐纳德-柯尼弗(Ronald Knief)是位收藏家，他的藏品中就包括这些核反应堆设计图。日前，柯尼弗在爱达荷国家实验室图书馆的帮助下完成了设计图收集工作，开始将其数字化。设计图共有一百多张，其中8张现已被永久收藏于新墨西哥州大学的图书馆。柯尼弗说：“这不是CAD或CAM之类的事情，而是真正的艺术。”同许多期美国国家地理杂志刊登的地图一样，这些也是一些插图，可以像海报一样展开，贴在墙上。在新墨西哥大学任教期间，柯尼弗还将它们当作教辅工具，作为教科书的插图。新墨西哥大学图书馆管理员堂娜-克罗默(Donna Cromer)与柯尼弗合作完成了这个项目。她说：“他将大多数核反应堆设计图保存下来，别人很难做到这一点，包括出版商。”这些剖面图是根据不同国家建造的反应堆绘制出来的，主要体现反应堆设计的多样性。柯尼弗选择以下图片作为介绍核工业发展历程的代表。柯尼弗说：“每一幅图都是先进的特定类型反应堆的代表。”1.“道格拉斯角”反应堆“道格拉斯角”反应堆“道格拉斯角”(Douglas Point)，是个沸水反应堆。在这类发电站，冷却水直接流经燃料，沸腾变成蒸汽，驱动涡轮机运行。柯尼弗说：“这是直接循环，类似于传统燃煤发电厂。”沸水反应堆是美国常用的反应堆。2.SNUPPS反应堆SNUPPS反应堆在美国，占据主导地位的核电站类型是压水反应堆。标准化核电站系统(简称SNUPPS)是西屋电气公司建造的众多压水反应堆之一。在这类系统中，高压令流经堆芯的冷却水不会蒸发。接下来，温度极高的水被疏导至热交换器，将能量传输至第二套压力更低的管道。管道中的水会变成蒸汽，令发电机保持运转。3.“大海湾”反应堆“大海湾”反应堆“大海湾”(Grand Gulf)是美国通用电气公司设计的沸水反应堆。通用电气、西屋和巴威(Babcock & Wilcox)等三家公司垄断了美国的核发电市场。核反应堆设计图曝光：展现艺术之美(组图)(2)/2009年12月28日09:28新浪科技4.CANDU反应堆CANDU反应堆各国核工业采用的设计并不相同。例如，在加拿大，天然铀而不是浓缩铀被用来驱动CANDU反应堆。天然铀由纯度超过99%的铀238构成，铀235所占比重不到1%。浓缩铀提高了铀235的浓度，从而增加了一定数量铀中发生的裂变量。CANDU反应堆的慢化剂是重水，重水具有多余的氘同位素。之所以使用重水，是因为与正常的水相比，它吸收中子的可能性更小，令核反应不会遭到“扼杀”。5.“富尔顿”反应堆“富尔顿”反应堆“富尔顿”(Fulton)反应堆不同于常规反应堆，因为它采用石墨连同铀作为燃料，类似于美籍意大利物理学家恩里科-费米及同事在芝加哥大学足球场地下建造的世界上第一座核反应堆。其冷却剂采用的是氦气。6.奥斯卡尔沙姆核电站奥斯卡尔沙姆核电站奥斯卡尔沙姆核电站是正在瑞典投入使用的10座反应堆之一。尽管瑞典的水力发电技术十分发达，核反应堆仍给这个国家带来相当于该国发电总量45%左右的电力。奥斯卡尔沙姆核电站采用的是沸水反应堆。7.“超级凤凰”反应堆“超级凤凰”反应堆“超级凤凰”(Super-Phenix)是世界上唯一一座满负荷运转的液态金属快中子增殖反应堆。或许听上去有些难以理解，但多年来，美国核研发计划的主要工作都用于这种发电站了。快中子增殖反应堆产生的可裂变物质量超过其使用的可裂变物质量。换言之，你获得的钚量超过投入的钚和铀总量。在一个钚对于核武器制造不可或缺以及铀矿资源相当紧缺的年代，增殖反应堆便