核反應堆是怎么來的？

從來源上來看，當然有天然核反應堆和人工核反應堆，先手把手教你制作人工反應堆，然后再科普下天然反應堆。

人工反應堆

人工反應堆比較復雜，首先需要以下材料：

下圖所示：壓力容器

一、壓力容器

這是核反應的場所，就像化學反應中的反應釜。商用壓水堆要求一回路承壓25兆帕，如果做個小型的反應堆，為了安全起見至少也要10兆帕。

注：壓力容器為核管制材料，在市場上沒有許可證買不到。下圖圖釋：燃料組件

二、核燃料

核反應的原料。將鈾礦石開采出來通過分揀、提煉、富集，然后制成二氧化鈾陶瓷芯塊，將芯塊裝配在鋯合金包殼內就是一根燃料棒，將若干燃料棒組合在一起就是一個燃料組件，以組件為單位裝到壓力容器內。

注：燃料組件不需要自己開礦提純制造，在包頭的中核北方核燃料元件有限公司以及宜賓核燃料元件廠都可以生產，有成品售賣，不過也是需要許可證購買的。

下圖圖釋：鈾礦石

三、控制棒

核反應的“剎車”。有效成分是碳化硼，反應堆啟停、功率調節全需要它，主要任務就是將中子“吃掉”、“吃掉”，不留給核燃料組件，這樣核反應就被迫終止下來了。在燃料組件中留有專門的孔用來插控制棒。

除了控制棒，硼酸也是調節核反應速率的必備物質，作用和控制棒類似。

注：控制棒組件目前國內沒有生產，需要從國外進口，不過如果沒有相關許可證海關不會放行，而硼酸可以在國內隨意購買到。

四、控制棒驅動機構

如果反應堆運行起來，反應堆附件有很大輻射，需要控制保護驅動機構來完成控制棒的插拔工作，因此至少需要一個控制棒驅動機構及其控制軟件。

注：這個編寫個軟件再加驅動結構就可以，國內應該很多工廠可以定制到的。

五、主泵和蒸發器

為了將核反應釋放出的熱量導出來，就需要主泵驅動一回路中的介質，源源不斷地將熱量導出到蒸發器內，蒸發器通過熱交換將熱量繼續導出。

注：購買這兩者核級設備也是需要進口的。

以上設備僅能制造一個簡易反應堆，是很不安全的，真正想要建造一個安全的反應堆還需要很多必備的安全系統、輔助系統等，這樣看來，建造一個反應堆是一個非常龐大的工程。

下面簡要科普下天然反應堆

天然核反應堆

自然界中存在天然核反應堆已經被證實，貧化的鈾礦石和地熱都證明天然的核裂變是存在的。

這是因為一座天然的反應堆要求的條件非常容易滿足，只需要做到以下兩點即可：

一、有裂變材料，即至少地下存在鈾礦石。巧婦難為無米之炊，沒有裂變材料人工都無法制造反應堆，更別說自然界純屬靠蒙了。

二、慢化劑。裂變反應即所謂的鏈式裂變反應，想要維持“鏈式”必須滿足這樣的條件：上一代裂變釋放出的中子要能夠引起下一代裂變反應，但是裂變放出的中子能量太高，導致與靶核作用的概率低，不容易引起靶核裂變反應，因此需要慢化劑先將中子慢化，然后才能引力裂變反應。

天然的反應堆是極為簡易的反應堆，只要滿足以上兩個基礎條件就構成了一個天然反應堆，就具備了達臨界運行可能性。

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