液體冷卻劑
| 液體冷卻劑 |
液體冷卻劑，又稱液體載熱劑，是使用形態為液體的冷卻劑。冷卻劑是一種流過或環繞某個系統來防止該系統過熱的流體，它通過將該系統產生的熱量傳導到其他的系統來使用或消耗熱量。常用的有輕水、重水和液態金屬鈉。詞條分別介紹了輕水、重水以及液態鈉作為液體冷卻劑的詳細情況。
目錄
簡介
冷卻劑是一種流過或環繞某個系統來防止該系統過熱的流體。它通過將該系統產生的熱量傳導到其他的系統來使用或消耗熱量。理想的冷卻劑具有高熱容量，低黏度，廉價，無毒，化學惰性，既無腐蝕性又不促進腐蝕。某些冷卻劑的應用還要求其絕緣。冷卻劑又稱載熱劑。其作用是將反應堆內因核裂變產生的熱量導出堆外，在均勻堆中還兼作流體燃料的載體。液體冷卻劑是指使用形態為液體的冷卻劑。常用的有輕水、重水和液態金屬鈉。相對分子質量為1的H原子和相對分子質量為16的O原子構成的水。其相對分子質量為18。另外，還有相對分子質量為20，22等的水。在中學化學階段，稱為輕水。世界上水最寶貴的。人離不開水，核反應堆也是如此。水是使核反應堆中產生的中子減速的最好材料之一。用重水即氧化氘（D2O）作為慢化劑的核反應堆被稱為重水反應堆，或簡稱為重水堆。現在的反應堆幾乎都利用熱中子，因此慢化劑是反應堆不可缺少的組成部分。慢化劑與中子碰撞減少中子的數量的話，便失去了意義。所以，重水是非常優異的慢化劑，它與石墨並列是最常用的慢化劑。
評價
用輕水作為慢化劑和冷卻劑的核反應堆被稱為輕水反應堆，包括沸騰水堆和加壓水堆輕水也就是一般的水，廣泛地被用於反應堆的慢化劑和冷卻劑。輕水冷卻劑輕水冷卻劑堆芯中的燃料：反應堆的燃料，不是煤、石油，而是可裂變材料。自然界天然存在的易於裂變的材料只有U-235，它在天然鈾中的含量僅有0.711%，另外兩種同位素U-238和U-234各占99.238%和0.0058%，後兩種均不易裂變。與重水相比，輕水有廉價的長處，此外其減速效率也很高沸騰水堆的特點是將水蒸汽不經過熱交換器直接送到氣輪機，從而防止了熱效率的低下，加壓水堆則用高壓抑制沸騰，對輕水一般加100至160個大氣壓，從而熱交換器把一次冷卻系（取出堆芯產生的熱）和二次冷卻系（發生送往渦輪機的蒸汽）完全隔離開來地球上的水大約有 3,200分之一是半重水（HDO）。半重水可以透過電解及蒸餾，或以化學方法從普通水中提煉出來。可以使用化學方法，是因為氘及普通氫原子由於質量稍為不同，所以化學反應的速度有異。當水中的半重水到了相當的濃度，重水便會因為水分子之間交換氫原子而慢慢出現。要從半重水再提煉純正的重水亦可使用電解、蒸餾及化學方法。但是電解及蒸餾所需要的能量會非常巨大，因此一般這一步只會使用化學方法。[1]