第三百二十七章 重挫(第1/2頁)
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除錯空轉一次成功,令杜克信心大振,至少說明了比萊姆的這個設計在監控和自動化控制方面,沒有多少的問題,等工程師們將整個裝置再次全面檢查一遍,重新進行一次空轉除錯成功,就可以真正投入核燃料進行實際執行了。
所以,要進行真正的執行,還需要耐心等幾天時間,但是投入核反應的核燃料和杜克獨有的催化劑、慢化劑、冷卻劑和控制棒等材料都已經準備完成,等這邊除錯裝置到萬無一失,就可以真正投料。
空轉除錯成功,杜克拒絕了召開慶功宴的提議,在他看來,沒有等到投料真正驅動發電裝置發電成功,一切都只算是開端。
5天后,關鍵的時刻來了。
“監控系統啟動!”隨著杜克一聲令下,主控室中的1號操作員啟動了整個實驗堆的監控系統,拉開了杜克的實驗性反應堆第一次臨界過程。
“報告,監控系統自檢正常!”1號操作員報告道,“各個檢測點處於工作狀態。”
“控制系統檢測正常!”
“傳送系統檢測正常!”
“回收系統檢測正常!”
一陣此起彼伏的報告過後,看著巨型大螢幕上顯示一切正常,杜克閉上眼睛,深吸了一口氣,緩緩吐出來壓抑了一下自己的激動心理後,沉聲下令道:“投放1單位核燃料!”
1單位核燃料就是經過了嚴格得出來的實驗堆最小輸出功率10MW的用量。
7號核燃料投放操作員按下了投放確認鍵,大螢幕上,自動傳送系統的自動機械手,將準備好的1單位核燃料從庫房取出,然後送入傳送帶傳入實驗堆的堆芯。
“投放催化劑!”看到核燃料就位,杜克繼續下令道,這種催化劑是杜克獨家的發明創造,製造過程和配方現在也只有杜克才知道,這是杜克的核心研究成果,按照設計要求,投入催化劑後三十分鐘內,實驗堆就應該進入臨界狀態。
而只有進入了臨界狀態,才標誌著杜克這座核反應堆正式啟動進入執行狀態,為機組併網發電和滿功率執行奠定了堅實基礎。
大螢幕上很快顯示投放催化劑成功,一旁的倒計時開始了,時間開始在一分一秒地消逝著,杜克緊張的望著大螢幕,死死盯著那個臨界反應的檢查狀態顯示,不知不覺中手心都握出了一把冷汗。
實驗核反應堆臨界過程,非常類似常規火電站鍋爐的點火過程。只有在進入了臨界狀態後,堆芯的原子核反應才進入自持式階段,也就是啟動真正的連續核反應,開始輸出核裂變帶來的巨大能量,為今後機組發電和滿功率執行創造條件。
當然第一次臨界後並不真正接駁發電裝置直接發電,而是將進行零功率物理試驗,驗證堆芯效能、核儀表監測系統裝置的可用性及堆芯裝載的正確性,從而確保機組能夠提升到功率執行狀態。
杜克感覺倒計時的時間過得太慢了,就像一個老太太半天邁不開步一樣,簡直讓人度日如年,十分鐘後,檢測中子的探測器顯示,中子的密度在逐漸增加,同時反應堆內的溫度開始快速攀升。杜克立刻感覺心開始提到嗓子眼了。
這些資訊顯示中核裂變開始進行了,因為當鈾235的原子核受到外來中子轟擊時,一個原子核會吸收一箇中子分裂成兩個質量較小的原子核,同時放出2—3箇中子。這裂變產生的中子又去轟擊另外的鈾235原子核,引起新的裂變。如此持續進行就是裂變的鏈式反應。
鏈式反應將以熱能的形式釋放出巨大的能量,而使用合適的材料將這些熱能匯出,使之將外圍的水變成水蒸氣,就可以推動汽輪機進行發電。說起來這個過程非常簡單,但是真正做到卻很不容易。
首先要保證這個鏈式反應在人類的有效控制下持久的、在某種可控範圍內進行下去,是非常難以控制的。
因為對於原子核裂變過程中會釋放出新的中子,要想控制得當,確保這些中子可以繼續去攻擊原子核,保證核裂變反應不會停頓,這個操作是非常困難的。
只有核裂變產生出的新中子數量剛好滿足反應堆繼續裂變的需要,整個核反應堆才能處於一個穩定持續裂變狀態,這個就是所謂的臨界狀態。