偶然想起来的问题,查了半天终于找到答案,把它摘录下来.
来源:探长日记
［原理］
经典物理学认为，物体越过势垒，有一阈值能量；粒子能量小于此能量则不能越过，大于此能量则可以越过。例如骑自行车过小坡，先用力骑，如果坡很低，不蹬自行车也能靠惯性过去。如果坡很高，不蹬自行车，车到一半就停住，然后退回去。
量子力学则认为，即使粒子能量小于阈值能量，很多粒子冲向势垒，一部分粒子反弹，还会有一些粒子能过去，好象有一个隧道，称作“量子隧道（quantum tunneling）”。
可见，宏观上的确定性在微观上往往就具有不确定性。虽然在通常的情况下，隧道效应并不影响经典的宏观效应，因为隧穿几率极小，但在某些特丁的条件下宏观的隧道效应也会出现。［发现者］
1957年，受雇于索尼公司的江崎玲於奈（Leo Esaki，1940～）在改良高频晶体管2T7的过程中发现，当增加PN结两端的电压时电流反而减少，江崎玲於奈将这种反常的负电阻现象解释为隧道效应。此后，江崎利用这一效应制成了隧道二极管（也称江崎二极管）。
1960年，美裔挪威籍科学家加埃沃（Ivan Giaever，1929～）通过实验证明了在超导体隧道结中存在单电子隧道效应。在此之前的1956年出现的“库珀对”及BCS理论被公认为是对超导现象的完美解释，单电子隧道效应无疑是对超导理论的一个重要补充。
1962年，年仅20岁的英国剑桥大学实验物理学研究生约瑟夫森（Brian David Josephson，1940～）预言，当两个超导体之间设置一个绝缘薄层构成SIS
（Superconductor-Insulator-Superconductor）时，电子可以穿过绝缘体从一个超导体到达另一个超导体。约瑟夫森的这一预言不久就为P.W.安德森和J.M.罗厄耳的实验观测所证实——电子对通过两块超导金属间的薄绝缘层（厚度约为10埃）时发生了隧道效应，于是称之为“约瑟夫森效应”。
宏观量子隧道效应确立了微电子器件进一步微型化的极限，当微电子器件进一步微型化时必须要考虑上述的量子效应。例如，在制造半导体集成电路时，当电路的尺寸接近电子波长时，电
子就通过隧道效应而穿透绝缘层，使器件无法正常工作。因此，宏观量子隧道效应已成为微电子学、光电子学中的重要理论。
［应用］
闪存
闪存的存储单元为三端器件，与场效应管有相同的名称：源极、漏极和栅极。栅极与硅衬底之间有二氧化硅绝缘层，用来保护浮置栅极中的电荷不会泄漏。采用这种结构，使得存储单元具有了电荷保持能力，就像是装进瓶子里的水，当你倒入水后，水位就一直保持在那里，直到你再次倒入或倒出，所以闪存具有记忆能力。
与场效应管一样，闪存也是一种电压控制型器件。NAND型闪存的擦和写均是基于隧道效应，电流穿过浮置栅极与硅基层之间的绝缘层，对浮置栅极进行充电（写数据）或放电（擦除数据）。而NOR型闪存擦除数据仍是基于隧道效应（电流从浮置栅极到硅基层），但在写入数据时则是采用热电子注入方式（电流从浮置栅极到源极）。
场效应管工作原理
场效应晶体管（Field Effect Transistor缩写(FET)）简称场效应管。一般的晶体管是由两种极性的载流子,即多数载流子和反极性的少数载流子参与导电,因此称为双极型晶体管,而FET仅是由
多数载流子参与导电,它与双极型相反,也称为单极型晶体管。它属于电压控制型半导体器件，具有输入电阻高（108～109Ω）、噪声小、功耗低、动态范围大、易于集成、没有二次击穿现象、安全工作区域宽等优点，现已成为双极型晶体管和功率晶体管的强大竞争者。
核电站工作原理 它是以核反应堆来代替火电站的锅炉，以核燃料在核反应堆中发生特殊形式的“燃烧”产生热量，来加热水使之变成蒸汽。蒸汽通过管路进入汽轮机，推动汽轮发电机发电。一般说来，核电站的汽轮发电机及电器设备与普通火电站大同小异，其奥妙主要在于核反应堆。 核电站除了关键设备——核反应堆外，还有许多与之配合的重要设备。以压水堆核电站为例，它们是主泵，稳压器，蒸汽发生器，安全壳，汽轮发电机和危急冷却系统等。它们在核电站中有各自的特殊功能。 主泵如果把反应堆中的冷却剂比做人体血液的话，那主泵则是心脏。它的功用是把冷却剂送进堆内，然后流过蒸汽发生器，以保证裂变反应产生的热量及时传递出来。 稳压器又称压力平衡器，是用来控制反应堆系统压力变化的设备。在正常运行时，起保持压力的作用；在发生事故时，提供超压保护。稳压器里设有加热器和喷淋系统，当反应堆里压力过高时，喷洒冷水降压；当堆内压力太低时，加热器自动通电加热使水蒸发以增加压力。 蒸汽发生器它的作用是把通过反应堆的冷却剂的热量传给二次回路水，并使之变成蒸汽，再通入汽轮发电机的汽缸作功。 安全壳用来控制和限制放射性物质从反应堆扩散出去，以保护公众免遭放射性物质的伤害。万一发生罕见的反应堆一回路水外逸的失水事故时，安全壳是防止裂变产物释放到周围的最后一道屏障。安全壳一般是内衬钢板的预应力混凝土厚壁容器。 汽轮机核电站用的汽轮发电机在构造上与常规火电站用的大同小异，所不同的是由于蒸汽压力和温度都较低，所以同等功率机组的汽轮机体积比常规火电站的大。 危急冷却系统为了应付核电站一回路主管道破裂的极端失水事故的发生，近代核电站都设有危急冷却系统。它是由注射系统和安全壳喷淋系统组成。一旦接到极端失水事故的信号后，安全注射系统向反应堆内注射高压含硼水，喷淋系统向安全壳喷水和化学药剂。便可缓解事故后果，限制事故蔓延。 注： 核裂变是一个原子核分裂成几个原子核的变化。只有一些质量非常大的原子核像铀(yóu)、钍(tǔ)等才能发生核裂变。这些原子的原子核在吸收一个中子以后会分裂成两个或更多个质量较小的原子核，同时放出二个到三个中子和很大的能量，又能使别的原子核接着发生核裂
（一）注塑机结构分析及其工作原理 0…… 一、注塑机的工作原理 注塑成型机简称注塑机。 注塑成型是利用塑料的热物理性质，把物料从料斗加入料筒中，料筒外由加热圈加热，使物料熔融，在料筒内装有在外动力马达作用下驱动旋转的螺杆，物料在螺杆的作用下，沿着螺槽向前输送并压实，物料在外加热和螺杆剪切的双重作用下逐渐地塑化，熔融和均化，当螺杆旋转时，物料在螺槽摩擦力及剪切力的作用下，把已熔融的物料推到螺杆的头部，与此同时，螺杆在物料的反作用下后退，使螺杆头部形成储料空间，完成塑化过程，然后，螺杆在注射油缸的活塞推力的作用下，以高速、高压，将储料室内的熔融料通过喷嘴注射到模具的型腔中，型腔中的熔料经过保压、冷却、固化定型后，模具在合模机构的作用下，开启模具，并通过顶出装置把定型好的制品从模具顶出落下。 注塑机作业循环流程如图1所示。 图1 注塑机工作程序框图 二、注塑机的分类 按合模部件与注射部件配置的型式有卧式、立式、角式三种 （1）卧式注塑机：卧式注塑机是最常用的类型。其特点是注射总成的中心线与合模总成的中心线同心或一致，并平行于安装地面。它的优点是重心低、工作平稳、模具安装、操作及维修均较方便，模具开档大，占用空间高度小；但占地面积大，大、中、小型机均有广泛应用。 （2）立式注塑机：其特点是合模装置与注射装置的轴线呈一线排列而且与地面垂直。具有占地面积小，模具装拆方便，嵌件安装容易，自料斗落入物料能较均匀地进行塑化，易实现自动化及多台机自动线管理等优点。缺点是顶出制品不易自动脱落，常需人工或其它方法取出，不易实现全自动化操作和大型制品注射；机身高，加料、维修不便。 （3）角式注塑机：注射装置和合模装置的轴线互成垂直排列。根据注射总成中心线与安装基面的相对位置有卧立式、立卧式、平卧式之分：①卧立式，注射总成线与基面平行，而合模总成中心线与基面垂直；②立卧式，注射总成中心线与基面垂直，而合模总成中心线与基面平行。角式注射机的优点是兼备有卧式与立式注射机的优点，特别适用于开设侧浇口非对称几何形状制品的模具。
核反应堆是核电站的心脏，它的工作原理是这样的： 原子由原子核与核外电子组成。原子核由质子与中子组成。当铀235的原子核受到外来中子轰击时，一个原子核会吸收一个中子分裂成两个质量较小的原子核，同时放出2—3个中子。这裂变产生的中子又去轰击另外的铀235原子核，引起新的裂变。如此持续进行就是裂变的链式反应。链式反应产生大量热能。用循环水(或其他物质)带走热量才能避免反应堆因过热烧毁。导出的热量可以使水变成水蒸气，推动气轮机发电。由此可知，核反应堆最基本的组成是裂变原子核＋热载体。但是只有这两项是不能工作的。因为，高速中子会大量飞散，这就需要使中子减速增加与原子核碰撞的机会；核反应堆要依人的意愿决定工作状态，这就要有控制设施；铀及裂变产物都有强放射性，会对人造成伤害，因此必须有可靠的防护措施。综上所述，核反应堆的合理结构应该是：核燃料＋慢化剂＋热载体＋控制设施＋防护装置。 还需要说明的是，铀矿石不能直接做核燃料。铀矿石要经过精选、碾碎、酸浸、浓缩等程序，制成有一定铀含量、一定几何形状的铀棒才能参与反应堆工作。 热堆的概念：中子打入铀－235的原于核以后，原子核就变得不稳定，会分裂成两个较小质量的新原子核，这是核的裂变反应，放出的能量叫裂变能；产生巨大能量的同时，还会放出2～3个中子和其它射线。这些中子再打入别的铀－235核，引起新的核裂变，新的裂变又产生新的中子和裂变能，如此不断持续下去，就形成了链式反应利用原子核反应原理建造的反应堆需将裂变时释放出的中子减速后，再引起新的核裂变，由于中子的运动速度与分子的热运动达到平衡状态，这种中子被称为热中子。堆内主要由热中子引起裂变的反应堆叫做热中子反应堆（简称热堆）。热中子反应堆，它是用慢化剂把快中子速度降低，使之成为热中子（或称慢中子），再利用热中子来进行链式反应的一种装置。由于热中子更容易引起铀－235等裂变，这样，用少量裂变物质就可获得链式裂变反应。慢化剂是一些含轻元素而又吸收中子少的物质，如重水、铍、石墨、水等。热中子堆一般都是把燃料元件有规则地排列在慢化剂中，组成堆芯。链式反应就是在堆芯中进行的。反应堆必须用冷却剂把裂变能带出堆芯。冷却剂也是吸收中子很少的物质。热中子堆最常用的冷却剂是轻水（普通水）、重水、二氧化碳和氦气。核电站的内部它通常由一回路系统和二回路系统组成。反应堆是核电站的核心。反应堆工作时放出的热能，由一回路系统的冷却剂带出，用以产生蒸汽。因此，整个一回路系统被称为“核供汽系统”，它相当于火电厂的锅炉系统。为了确保安全，整个一回路系统装在一个被称为安全壳的密闭厂房内，这样，无论在正常运行或发生事故时都不会影响安全。由蒸汽驱动汽轮发电机组进行发电的二回路系统，与火电厂的汽轮发电机系统基本相同。 轻水堆――压水堆电站自从核电站问世以来，在工业上成熟的发电堆主要有以下三种：轻水堆、重水堆和石墨汽冷堆。它们相应地被用到三种不同的核电站中，形成了现代核发电的主体。目前，热中子堆中的大多数是用轻水慢化和冷却的所谓轻水堆。轻水堆又分为压水堆和沸水堆。压水堆核电站压水堆核电站的一回路系统与二回路系统完全隔开，它是一个密闭的循环系统。该核电站的原理流程为：主泵将高压冷却剂送入反应堆，一般冷却剂保持在120～160个大气压。在高压情况下，冷却剂的温度即使300℃多也不会汽化。冷却剂把核燃料放出的热能带出反应堆，并进入蒸汽发生器，通过数以千计的传热管，把热量传给管外的二回路水，使水沸腾产生蒸汽；冷却剂流经蒸汽发生器后，再由主泵送入反应堆，这样来回循环，不断地把反应堆中的热量带出并转换产生蒸汽。从蒸汽发生器出来的高温高压蒸汽，推动汽轮发电机组发电。做过功的废汽在冷凝器中凝结成水，再由凝结给水泵送入加热器，重新加热后送回蒸汽发生器。这就是二回路循环系统。压水堆由压力容器和堆芯两部分组成。压力容器是一个密 封的、又厚又重的、高达数十米的圆筒形大钢壳，所用的钢材耐高温高压、耐腐蚀，用来推
六氟化硫断路器工作原理断路器是变电站的主要电气设备之一。它不仅在系统正常运行时能切断和接通高压线路及各种空载和负荷电流，而且当系统发生故障时，通过继电保护装置的作用能自动、迅速、可靠地切除各种过负荷电流和短路电流，防止事故范围的发生和扩大。 随着国民经济的迅速发展，各行各业的用电需求量也急剧增加，电力系统负荷日益增长，供电可靠性要求逐步提高；变电站的开关也逐渐由油开关换代成新型的六氟化硫开关。由于六氟化硫开关在电力系统中得到广泛应用，下面谈谈六氟化硫开关的工作原理及异常处理。 六氟化硫开关是利用六氟化硫气体作绝缘介质和灭弧介质的新型开关。六氟化硫气体是无色、无味、无毒，不可燃的惰性气体，具有很高的抗电强度和良好的灭弧性能，介电强度远远超过传统的绝缘气体。因此，其用于电气设备中，可以缩小设备尺寸，消除火灾，改善电力系统的可靠性和安全性。 六氟化硫开关由本体结构、操作机构、灭弧装置三部分组成。具有结构简单，体积小，重量轻，断流容量大，灭弧迅速，允许开断次数多，检修周期长等优点，是今后电力系统推广应用的方向。 六氟化硫开关内经常充满了3~5个大气压的六氟化硫气体作为断路器的内绝缘，在断路器断开的过程中，由动触头带动活塞压气，以形成用来吹熄电弧的气流。 六氟化硫开关灭弧室的基本结构由动触头，绝缘喷嘴和压气活塞连在一起，通过绝缘连杆由操作机构带动。定触头制成管形，动触头是插座式，动、定触头的端部都镶有铜钨合金。绝缘喷嘴用耐高温、耐腐蚀的聚四氟乙烯制成。 开关进行分闸时，动触头、活塞一起向右运动。动、定触头分开后产生电弧，活塞向右迅速移动时使右侧的气体受压缩，产生气流通过喷嘴，对电弧进行纵吹，使电弧熄灭。此后，灭弧室内的气体通过定触头内孔和冷却器排入开关本体内。 开关进行合闸时，操作机构带动动触头、喷嘴和活塞向左运动，使定触头插入动触头座内，使动、定触头有良好的电接触，达到合闸的目的。
水性印刷机机械结构及工作原理——课程小结 一、水性印刷机的种类 1、水性印刷机的组成：主要由送纸单元、印刷单元、开槽单元、模切单元、堆叠单元组成。 2、水性印刷机的种类：低档型、中档型、高档型。 二、水性印刷机各部位名称及功能 ◆中档上印带开槽模切机构造原理图 1、工作原理： 此类型机是采用后踢式送纸（或前缘吸附滚轮摩擦方式），利用每个机组单元的带纸压轮传送瓦楞纸板；在纸板传送过程中，纸板的面纸与印刷滚筒上的印版相接触，通过压印辊和印版的压力印刷出图文后，进入压线开槽和模切单元作业，最终成纸箱未接合形状。 2、送纸单元各部位名称及功能： 送纸单元主要由：前、后、左、右挡板，推板，吸风装置，除尘毛刷和上、下送纸胶辊构成。 3、印刷单元各部位名称及功能： 印刷单元主要由：胶辊、网纹辊、印刷辊、底压辊、带纸压轮和输墨装置构成。 4、开槽单元各部位名称及功能： 开槽单元主要由：预压线轮、压线轮和开槽刀轮构成。 5、模切单元各部位名称及功能： 模切单元主要由：模版辊、砧垫辊、修磨装置和带纸压轮构成。 6、堆叠单元各部位名称及功能： 堆叠单元主要由：接纸臂、输送台和收纸台构成。 ◆高档下印带开槽模切机构造原理图 1、工作原理： 此类机型是采用前缘吸附滚轮摩擦方式送纸，利用每个印刷单元的真空吸附系统，将所要生产的瓦楞纸板背面平整的吸附在传送小轮上，在纸板传送过程中，纸板的面纸与印刷滚筒上的印版相接触，通过压印辊和印版的压力印刷出图文后进入干燥单元，干燥单元配有的干燥装置将对纸板表面的水墨进行干燥，最后进入压线开槽和模切单元作业成纸箱未接合形状。 2、送纸单元各部位名称及功能：
送纸单元主要由：前、后、左、右挡板，前缘送纸机构，吸风装置，除尘毛刷和上、下送纸胶辊构成。 3、印刷单元各部位名称及功能： 印刷单元主要由：腔式刮刀（或胶辊）、网纹辊、印刷辊、压印辊、真空吸附机构、传送小轮和输墨装置构成。 4、干燥单元各部位名称及功能： 干燥单元主要由：真空吸附机构、传送小轮和干燥装置（热风装置、红外线装置等）构成。 5、开槽单元各部位名称及功能： 开槽单元主要由：预压线轮、压线轮和开槽刀轮构成。 6、模切单元各部位名称及功能： 模切单元主要由：模版辊、砧垫辊、修磨装置和带纸压轮构成。 7、堆叠单元各部位名称及功能： 堆叠单元主要由：震动接纸臂、输送台和收纸台构成。 三、揭开网纹辊的神秘面纱 1、网纹辊的作用：定量均匀的向印版传递油墨。 2、网纹辊分为“金属网纹辊”和“陶瓷网纹辊”两大类。 3、金属网纹辊的特点： ①制造成本低；②适合印刷普通文字、线条和实地；③加工速度慢，加工精度低；④网墙宽阔，网孔形状一般为菱形；⑤网穴排列角度为45°；⑥网纹辊线数较低；⑦耐磨性差、使用寿命短。 4、陶瓷网纹辊的特点： ①陶瓷层化学稳定性好，辊面耐腐蚀性佳，使用寿命长；②网穴平滑，载墨量大，传墨性好；③蜂巢形网穴排布，且网穴墙壁薄细坚硬，可获得较均匀的水墨墨层，图文色调再现性好；④能加工成高网线数，改善印刷精美度，并可抑制网点扩大现象。 5、网纹辊网穴的形状： 网穴（也称网孔）是指在网纹辊辊体表面上，雕刻出形状一致、分部均匀的细小凹孔。其形状有斜齿形、四棱锥形、六棱锥形、四棱台型和六棱台型等。目前被广泛采用的网穴形状多是六棱台形的。 6、网纹辊网穴结构： ◆单个网穴的结构： 网穴开口：表示网纹辊表面单个细小网孔的宽度； 网穴深度：表示网纹辊表面单个细小网孔的深度； 网墙：表示相邻两个网孔之间的隔离距离。 7、载墨量：网纹辊网穴储存水墨的能力，单位为BCM/in2。 8、传墨量：水墨自网纹辊网穴中转移到印版的能力，单位为BCM/in2。 9、网纹辊的线数与传墨性能的关系：网纹辊的线数是指单位长度里的网线的线数，单位为线/英寸（LPI 或Lin）或线/厘米（LPCM或L/cm）。网纹辊的线数决定着：传墨量的大小；传墨量的均匀性。 10、网纹辊的日常保养技巧 ◆要注重的细节 ①保持设备的清洁干净；②使用干净的水性油墨；③保证擦版布的干净；④注意原纸的质量；⑤严禁对网纹辊进行刮、碰、撞。 ◆做好网纹辊的清洁工作 1）、日常清洗 ①要有足够的清洗时间；②用铜刷（金属网纹辊）或钢刷（陶瓷网纹辊）进行清洗；③用洗机水或专用网纹辊清洗液清洗。 2）、定期清洗 ①使用网纹辊专用清洗液进行清洗；②低压喷射清洗法；③超声波清洗法；④化学溶剂浸泡法。3）、其他方面 ①使用干净的水清洗网纹辊；②定期清洁夹持刮刀的金属板；③防止网纹辊靠近热源。 11、网纹辊的检查方法：①外观检查②用放大镜检查网穴
低压断路器工作原理图 1-主触点 2-自由脱扣机构 3-过电流脱扣器 4-分励扣器脱 5-热脱扣器 6-欠电压脱扣器 7-停止按钮 低压断路器的主触点是靠手动操作或电动合闸的。主触点闭合后，自由脱扣机构将主触点锁在合闸位置上。过电流脱扣器的线圈和热脱扣器的热元件与主电路串联，欠电压脱扣器的线圈和电源并联。当电路发生短路或严重过载时，过电流脱扣器的衔铁吸合，使自由脱扣机构动作，主触点断开主电路。当电路过载时，热脱扣器的热元件发热使双金属片上弯曲，推动自由脱扣机构动作。当电路欠电压时，欠电压脱扣器的衔铁释放。也使自由脱扣机构动作。分励脱扣器则作为远距离控制用，在正常工作时，其线圈是断电的，在需要距离控制时，按下起动按钮，使线圈通电，衔铁带动自由脱扣机构动作，使主触点断开。
此主题相关图片如下，点击图片看大图： 1-主触点 2-自由脱扣机构 3-过电流脱扣器 4-分励扣器脱 5-热脱扣器 6-欠电压脱扣器 7-停止按钮 空开烧毁的原因： （一）触头系统 1.触头压力不足。因长期使用，触头弹簧变形、氧化，张力消失或减退，因触头过热，使触头弹簧退火，都是触头压力不足的原因，对此要检查触头初压力和终压力是否符保要求。其方法可在动触头和
支持板之间放入一张纸条，纸条在触头弹簧压力下被压紧，在动触头上装一弹簧秤，右手拉弹簧秤，左手轻轻拉纸条，当纸条刚可以抽出时，弹簧称上读数即为初压力。 将开关合上，使触头闭合，纸条夹在动静触头之间，按测初压力的方法；当纸条刚可抽出时，弹簧称上读数就是终压力。 触头压力也可以用下式估算： 初压力=0.5*触头终压力，（公斤） 终压力=2.25*触头额定电流（安）/100（公斤） 根据触头初、终压力的数值，可以重新配制弹簧，也可以自行绕制。自行绕制时，选择合适的琴钢丝，按同样的直径和匝数进行绕制，但往往由于绕制工艺问题，所得的弹簧力大小的差别，需要将弹簧的直径和匝数进行调节。调节的办法是：钢丝越粗，弹力越大；；弹簧外径越大，弹力越小；匝数越多，弹力越小。绕制时用一根圆铁棒在老虎钳上，再在圆铁棒上齐密缠绕，所用铁棒直径要比弹簧内径小一些，因绕好后弹簧直径会增大，绕好后的弹簧应热处理，否则无弹性。 绕制弹簧:在台钳上用两块硬木板将钢丝夹紧，圆铁棒变成一个摇手柄，在一端开一个槽，将钢丝头钳入槽内，摇手柄将钢丝卷在铁棒上，匝与匝之间的节距，用厚度与节距相等的铁皮钳入匝与匝之间，用来控制节距。铁棒直径选用经验：直径0.9毫米以下钢丝应比弹簧直径小2毫米，0.9~1.63毫米的钢丝比弹簧直径小3毫米，1.63~2.6毫米的钢丝，圆铁棒直径应比弹簧直径小4毫米。 2.触头表面氧化。金属的氧化层是一种不良导体。触头温度越高，
核电站的工作原理和结构 热堆的概念中子打入铀－235的原于核以后，原子核就变得不稳定，会分裂成两个较小质量的新原子核，这是核的裂变反应，放出的能量叫裂变能；产生巨大能量的同时，还会放出2～3个中子和其它射线。这些中子再打入别的铀－235核，引起新的核裂变，新的裂变又产生新的中子和裂变能，如此不断持续下去，就形成了链式反应利用原子核反应原理建造的反应堆需将裂变时释放出的中子减速后，再引起新的核裂变，由于中子的运动速度与分子的热运动达到平衡状态，这种中子被称为热中子。堆内主要由热中子引起裂变的反应堆叫做热中子反应堆（简称热堆）。热中子反应堆，它是用慢化剂把快中子速度降低，使之成为热中子（或称慢中子），再利用热中子来进行链式反应的一种装置。由于热中子更容易引起铀－235等裂变，这样，用少量裂变物质就可获得链式裂变反应。慢化剂是一些含轻元素而又吸收中子少的物质，如重水、铍、石墨、水等。热中子堆一般都是把燃料元件有规则地排列在慢化剂中，组成堆芯。链式反应就是在堆芯中进行的。反应堆必须用冷却剂把裂变能带出堆芯。冷却剂也是吸收中子很少的物质。热中
子堆最常用的冷却剂是轻水（普通水）、重水、二氧化碳和氦气。核电站的内部它通常由一回路系统和二回路系统组成。反应堆是核电站的核心。反应堆工作时放出的热能，由一回路系统的冷却剂带出，用以产生蒸汽。因此，整个一回路系统被称为“核供汽系统”，它相当于火电厂的锅炉系统。为了确保安全，整个一回路系统装在一个被称为安全壳的密闭厂房内，这样，无论在正常运行或发生事故时都不会影响安全。由蒸汽驱动汽轮发电机组进行发电的二回路系统，与火电厂的汽轮发电机系统基本相同。轻水堆――压水堆电站自从核电站问世以来，在工业上成熟的发电堆主要有以下三种：轻水堆、重水堆和石墨汽冷堆。它们相应地被用到三种不同的核电站中，形成了现代核发电的主体。目前，热中子堆中的大多数是用轻水慢化和冷却的所谓轻水堆。轻水堆又分为压水堆和沸水堆。压水堆核电站压水堆核电站的一回路系统与二回路系统完全隔开，它是一个密闭的循环系统。该核电站的原理流程为：主泵将高压冷却剂送入反应堆，一般冷却剂保持在120～160个大气压。在高压情况下，冷却剂的温度即使300℃多也不会汽化。冷却剂 把核燃料放出的热能带出反应堆，并进入蒸汽发生器，通过数以千计的传热管，把热量传给管外的二回路水，
断路器的作用及其工作原理 断路器是一种开关装置。可以开断、承载、关合正常回路或异常回路下的电流。按其使用范围，断路器可分为低压类型和高压类型，两者之间的界线划分，其实是比较模糊的。断路器在生活中被广泛的使用，必不可少。下面小编就给大家仔细介绍一下，断路器的作用，及其工作原理。 断路器的作用 1、目前市面上有一种断路器，带隔离功能，可以把普通断路器与隔离开关的功能二合一。同时还能够体态隔离开关，其实隔离开关通常是不可以带负荷操作的，而断路器却有短路，过载保护，欠压等一些保护功能。 2、通常用于经常开断负荷的电机、大容量的变压器、变电站，具有着强大的分断事故负荷能力，可以和各种继电保护配合，有效的起到保护电气设备或线路的作用。 3、断路器通常用于低压的照明、动力部分，能够自动切断电路。同时还有过载与短路保护等多个功能，可一旦下端的负载有问题需要维修，而断路器的爬电距离是不够的。 断路器的工作原理 1、断路器是由外壳、脱扣器、触头系统、操作机构、灭弧系统组构而成的。当发生短路时，大电流（一般处在10
到12倍）所产生的磁场，会克服反力弹簧，从而让脱扣器拉动操作机构，让开关迅速跳闸。而当电量过载、电流变大使，发热量加剧，双金属片会变形到一定的程度，从而推动机构动作（当电流越大时，动作的时间也就越短）。 2、而电子型的断路器，会运用互感器来采集各相电流大小，与设定值比较，当电流异常的时候，微处理器会发出信号，让电子脱扣器来带动操作机构动作。 3、低压类型的断路器，还被叫作自动空气开关，其主触点是靠手动操作或电动合闸的，能够分断和接通负载电路，也能够控制不频繁起动的电动机。功能相当于过电流继电器、闸刀开关、失压继电器、漏电保护器、热继电器等电器部分的全部功能总和，是低压配电网中一种重要的保护电器。 断路器
压水堆核电站工作原理简介 核反应堆是核电动力装置的核心设备，是产生核能的源泉。在压水反应堆中，能量主要来源于热中子与铀-235核发生的链式裂变反应。 裂变反应是指一个重核分裂成两个较小质量核的反应。在这种反应中，核俘获一个中子并形成一个复合核。复合核经过很短时间（10-14s）的极不稳定激化核阶段，然后开裂成两个主要碎片，同时平均放出约2.5个中子和一定的能量。一些核素，如铀-233、铀-235、钚-239和钚-241等具有这种性质，它们是核反应堆的主要燃料成分。铀-235的裂变反应如图1.3-1所示。 对于铀-235与热中子的裂变反应来说，目前已发现的裂变碎片有80多种，这说明是以40种以上的不同途径分裂。 在裂变反应中，俘获1个中子会产生2～3个中子，只要其中有1个能碰上裂变核，并引起裂变就可以使裂变继续进行下去，称之为链式反应。 由于反应前后存在质量亏损，根据爱因斯坦相对论所确定的质量和能量之间的关系，质量的亏损相当于系统的能量变化，即ΔE＝Δmc2。对铀-235来说，每次裂变释放出的能量大约为200Mev（1兆电子伏=1.6×10-13焦耳）。这些能量除了极少数（约2％）随裂变产物泄露出反应堆外，其余（约98％）全部在燃料元件内转化成热能，由此完成核能向热能的转化。 水作为冷却剂，用于在反应堆中吸收核裂变产生的热能。高温高压的一回路水由反应堆冷却剂泵送到反应堆，由下至上流动，吸收堆内裂变反应放出的热量后流出反应堆，流进蒸汽发生器，通过蒸汽发生器的传热管将热量传递给管外的二回路主给水，使二回路水变成蒸汽，而一回路水流出蒸汽发生器后再由反应堆冷却剂泵重新送到反应堆。如此循环往复，形成一个封闭的吸热和放热的循环过程，构成一个密闭的循环回路，称为一回路冷却剂系统。 蒸汽发生器产生的饱和蒸汽由主蒸汽管道首先送到汽轮机的高压阀组以调节进入高压缸的蒸汽量，从高压阀组出来的蒸汽通过四根环形蒸汽管道进入高压缸膨胀做功，将蒸汽的热能转变为汽轮机转子旋转的机械能。在膨胀过程中，从高压缸前后流道不同的级后抽取部分蒸汽分别送入高压加热系统和辅助蒸汽系统。高压缸的排气一部分送往4号低压加热器用于加热凝结水，大部分通过四根管道排往位于低压缸两侧的四台汽水分离再热器，在这里进行汽水分离，并由新蒸汽对其进行再热。从汽水分离再热器出来的过热蒸汽经四根管道送入四台低压缸内膨胀做功，从四台低压缸前后流道抽取部分蒸汽分别送往3号、2号和1号低
永磁机构断路器的工作原理 自1961 年美国GE 公司研制成功第一台真空断路器以来,真空断路器的技术水平迅速得到提高。随着新型触头结构和新材料的研制,真空断路器的开断能力不断提升。而作为真空断路器的主要元件———操动机构,也历经了几代的发展,从最初的电磁机构,发展到现在广泛应用的弹簧操作机构,以及现阶段正迈向成熟并逐渐普及的永磁操作机构。 真空断路器及操动机构的分析 真空断路器之所以如此迅速发展,在于其真空灭弧室优异的开断特性,使其电寿命大大增加。真空断路器的灭弧室动触头行程小,要求分闸速度高。动静触头合闸时为平面接触,为了防止真空断路器在短路时触头被强大的冲击力斥开,动静触头间要施以较大的触头压力,这样也有利于提高分闸速度。真空灭弧室的优异性,使其机械及电寿命从传统的2000次跃增为上万次,沿用传统断路器操动机构电磁机构和弹簧机构很难体现出其高寿命、高可靠性的优点。因此需要一结构高度简化、节能和高可靠的机构来满足真空断路器的驱动要求。 永磁机构以其结构简单、运行可靠、经久耐用等优点被广泛应用于真空断路器的驱动,它克服了传统机构的缺点,充分发挥了真空断路器的优点,为研制新一代免维护断路器奠定了基础。它已成为电力系统选型热点,具有良好的经济效益和市场前景。本文以ZNY1-10P630-12.5型永磁真空断路器为例来分析永磁断路器的结构及工作原理。 永磁机构断路器工作原理及主要技术参数 主要技术参数 该真空断路器采用双稳态内设欠压脱扣器永磁机构,并与机械手动脱扣器结为一体化设计,使手动分闸轻便可靠。永磁机构分闸与弹簧分闸相结合,使分闸速度的分配更理想。与弹簧操作机构断路器比较,可动部件大大减少,使其可靠性和机械寿命大幅提高,是弹簧操作机构类型断路器的理想替代产品。ZNY1-10P630-12.5型永磁真空断路器的主要技术参数如下: 额定电压PkV 10 最高电压PkV 12 额定电流PA 630 额定频率PHz 50 额定短路开断电流PkA 12. 5
空气开关也就是断路器，在电路中作接通、分断和承载额定工作电流，并能在线路和电动机发生过载、短路、欠压的情况下进行可靠的保护。断路器的动、静触头及触杆设计成平行状，利用短路产生的电动斥力使动、静触头断开，分断能力高，限流特性强。 短路时，静触头周围的芳香族绝缘物气化，起冷却灭弧作用，飞弧距离为零。断路器的灭弧室采用金属栅片结构，触头系统具有斥力限流机构，因此，断路器具有很高的分断能力和限流能力。 具有复式脱扣器。反时限动作是双金属片受热弯曲使脱扣器动作，瞬时动作是铁芯街铁机构带动脱扣器动作。脱扣方式有热动、电磁和复式脱扣3种。 自动空气开关也称为低压断路器，可用来接通和分断负载电路，也可用来控制不频繁起动的电动机。它功能相当于闸刀开关、过电流继电器、失压继电器、热继电器及漏电保护器等电器部分或全部的功能总和，是低压配电网中一种重要的保护电器。 自动空气开关具有多种保护功能（过载、短路、欠电压保护等）、动作值可调、分断能力高、操作方便、安全等优点，所以目前被广泛应用。 艾驰商城是国内最专业的MRO工业品网购平台，正品现货、优势价格、迅捷配送，是一站式采购的工业品商城！具有10年工业用品电子商务领域研究，以强大的信息通道建设的优势，以及依托线下贸易交易市场在工业用品行业上游供应链的整合能力，为广大的用户提供了传感器、图尔克传感器、变频器、断路器、继电器、PLC、工控机、仪器仪表、气缸、五金工具、伺服电机、劳保用品等一系列自动化的工控产品。 如需进一步了解ABB断路器、施耐德断路器的选型，报价，采购，参数，图片，批发等信息，请关注艾驰商城https://www.doczj.com/doc/e24128793.html,/
浅谈断路器的工作原理及使用方法 卢平 摘要：断路器（本文指漏电型断路器）是电力供配电系统中不可缺少的主要保护电器之一，也是功能最完善的保护电器，其主要作用是作为短路、过载、漏电、过压以及欠电压保护。 关键词：断路器；工作原理；电流参数；范围；选型；安装 0 引言 在实际应用过程中，往往由于一些人员对断路器的选择或使用不当，从而使断路器的功能不能完好的体现，给施工用电安全埋下隐患或发生用电安全事故。因此要完整准确地选择断路器、了解短路器的工作原理、理解断路器的各个电流参数的意义、分清短路器的使用范围及正确的安装是十分必要的。 1 断路器的工作原理 断路器漏电保护的工作原理是由三个连续功能来实现的，这三个功能实质上是同时作用的，分别为：检测剩余电流、对剩余电流进行测量比较、启动脱扣装置将故障电路断开。 检测剩余电流是通过一个电流互感器，其初级绕组测量电路的相线电流和零线电流，绕组方向使相线电流和零线电流产生的磁场相互抵消。泄漏电流的产生破坏了这种平衡，并且会在次级绕组上通过磁场感应产生一个电流，叫做剩余电流； 对剩余电流测量比较是使用一个电子式或电磁式继电器，将剩余电流的电信
号与预设值相比较。在正常用电情况下，连接跳闸机构的金属杆被一块永磁铁吸住，同时零序电流也产生电磁力，它与弹簧产生的力同时也作用在连接跳闸机构的金属杆上，通电状态下永磁铁的磁力（涌磁铁的磁力决定了断路器的灵敏度）大于弹簧和电磁力的合力，即跳闸机构不会动作，电路是接通状态； 启动脱扣器即跳闸：只要剩余电流产生的电磁力大到能够抵抗永磁铁的磁力，弹簧使金属杆旋转，触发断路器的脱扣装置以断开故障电路。同时断路器可配备不同的继电器或脱扣器。脱扣器是断路器一个重要的组成部分，而继电器则通过与断路器操作机构相连的欠电压脱扣器、分励脱扣器来控制断路器，由脱扣器来完成其相应的其它保护功能（如过载、短路等）。 断路器的参数重多，只有充分理解断路器的各个电流参数的意义才能做到正确的选择。断路器的电流参数包括断路器壳架等级额定电流参数、过电流脱扣器的电流参数、断路器的短路特性电流参数三个部分。 2 断路器壳架等级额定电流参数 国标《低压开关设备和控制设备：低压断路器》GB14048．2-94对断路器的额定电流使用有2个概念，分别为断路器的额定电流In和断路器壳架等级额定电流Inm，定义如下：断路器的额定电流In，是指脱扣器能长期稳定通过的电流，也就是脱扣器额定电流。对带可调式脱扣器的断路器则为脱扣器可长期通过的最大电流。断路器壳架等级额定电流Inm，用基本几何尺寸相同和结构相似的框架或塑料外壳中所装的最大脱扣器额定电流表示。 国标中对断路器额定电流的定义与我们通常所说的概念有些不同。当我们提及“断路器额定电流”这一概念时，通常是指“断路器壳架等级额定电流”
起重机的组成及工作原理 起重机由驱动装置、工作机构、取物装置、操纵控制系统和金属结构组成。通过对控制系统的操纵，驱动装置将动力的能量输入，转变为机械能，在传递给取物装置。取物装置将被搬运物体与起重机联系起来，通过工作机构单独或组合运动，完成物体搬运任务。可移动金属结构将各组成部分连接成一个整体，并承载起重机的自重和吊重。 起重机的组成及工作原理 图2-3起重机的工作原理 一、驱动装置 驱动装置是用来驱动工作机构的动力设备。常见的驱动设备有电力驱动、内燃机驱动和人力驱动等，电能是清洁、经济的能源，电力驱动是现代起重机的主要驱动方式。 二、工作机构 工作机构包括：起升机构、运行机构。 a)起升机构是用来实现物体的垂直升降的机构是任何起重机部可缺少的部分，因此它是起重机最主要、最基本的机构。 b)运行机构是通过起重机或起升小车来实现水平搬运物体的机构，可分为有轨运行和无轨运行。 三、取物装置 取物装置是通过吊钩将物体与起重机联系起来进行物体吊运的装置。根据被吊物体不同的种类、形态、体积大小，采用不同种类的取物装置。合适的取物装置可以减轻工作人员的劳动强度，大大提高工作效率。防止吊物坠落，保证工作人员的安全和吊物不受损伤时对取物装置安全的基本要求。 四、金属结构 金属结构是以金属材料轧制的型钢和钢板做为基本构件，通过焊接、铆接、螺栓连接等方法，按一定的组成规则连接，承受起重机的自重和载荷的钢结构。
金属结构的重量大约是整台起重机的40%-70%左右，重型起重机可达到90%；金属结构按照它的构造可分为实腹式和格构式两类，组成起重机的基本受力构件。起重机金属结构的工作特点有受力复杂、自重大、耗材多和整体可移动性。起重机的金属结构是起重机的重要组成部分，它是整台起重机的骨架，将起重机的机械和电气设备连接组合成一个有机的整体，承受和传递作用在起重机上的各种载荷并形成一定的作业空间，以便使起吊的重物搬运到指定的地点。 五、控制操纵系统 通过电气系统控制操纵起重机各机构及整机的运动，进行各种起重作业。 控制操纵系统包括各种操纵器、显示器及相关元件和线路，是人机对话的接口。该系统的状态直接影响到起重机的作业、效率和安全等。 起重机与一般的机器的显着区别是庞大、可移动的金属结构和多机构组合工作。间歇式的循环作业、起重载荷的不均匀性、各机构运动循环的不一定性、机构负载的不等时性、多人参与的配合作业的特点，又增加了起重机的复杂性、安全隐患多、危险范围大。 纽科伦（新乡）起重机有限公司
漏电断路器工作原理 民用的很多。都作为漏电保护安装在电源进户线上。它的作用是当电路中相线与零线产生的漏电电流大于或等于漏电保护器铭牌上标称的漏电动作电流时。有一点点延时时间后自动保护性跳闸。 电路图如图所示，元件编号为笔者所加。 图中Ｌ为电磁铁线圈，漏电时可驱动闸刀开关Ｋ１断开。每个桥臂用两只１Ｎ４００７串联可提高耐压。Ｒ３、Ｒ４阻值很大，所以Ｋ１合上时，流经Ｌ的电流很小，不足以造成开关Ｋ１断开。Ｒ３、Ｒ４为可控硅Ｔ１、Ｔ２的均压电阻，可以降低对可控硅的耐压要求。Ｋ２为试验按钮，起模拟漏电的作用。按压试验按钮Ｋ２，Ｋ２接通，相当于外线火线对大地有漏电，这样，穿过磁环的三相电源线和零线的电流的矢量和不为零，磁环上的检测线圈的ａ、ｂ两端就有感应电压输出，该电压立即触发Ｔ２导通。由于Ｃ２预先充有一定电压，Ｔ２导通后，Ｃ２便经Ｒ６、Ｒ５、Ｔ２放电，使Ｒ５上产生电压触发Ｔ１导通。Ｔ１、Ｔ２导通后，流经Ｌ的电流大增，使电磁铁动作，驱动开关Ｋ１断开，试验按钮的作用是随时可检查本装置功能是否完好。用电设备漏电引起电磁铁动作的原理与此相同。Ｒ１为压敏电阻，起过压保护作用。 该断路器原理简单、零件少、维修方便，只是代换零件时一定要注意零件的可靠性和参数应符合要求。 家用漏电断路器的工作原理及应用
近年来,由于人们生活水平的不断提高,大量的家用电器进入普通百姓家庭,人们与电接触的机会越来越多,用电设备发生故障导致人员触电伤亡的事件也时有发生. 为了人身与设备安全,漏电断路器作为一项有效的电气安全技术装置已经被广泛使用,并起到了举足轻重的作用.根据医学研究,当人体接触50Hz的交流电、触电电流在30mA及以下时,可以承受几分钟的时间.这就界定了人体触电安全电流,为设计和选用漏电保护装置提供了科学依据.因此,在移动电器、潮湿场所的电器所在的电源支路设置漏电断路器,是防止间接接触触电的有效措施.在国家标准<住宅设计规范>中明确"除空调电源插座外,其他电源插座回路应设置漏电保护装置".其漏电动作电流为30mA,动作时间为0.1s.
工业机器人内部结构及基本组成原理详解 工业机器人详解你对工业机器人有着什么样的了解？关于工业机器人，我们过去也反反复复推送了很多的文章，在这一次，我们将尝试解决有关--- 在工业环境中使用的最常见的机器人和作业时经常会遇到的问题。关于工业机器人定义什么可以被认为是一个工业机器人?什么不能被称为工业机器人？工业机器人直到最近才能避开这种混乱。不是在工业环境中使用的每个机电设备都可以被认为是机器人。根据国际标准组织的定义，工业机器人是一种可编程的三自由度或多轴自动控制的可编程多用途机械手。这几乎是在谈论工业机器人时被接受的定义。工业机器人自中年以来发生了什么变化？越来越多的工程师和企业家正在寻找越来越多的机器人技术，帮助在工业环境中优化工作流程的方式。随着时代的发展和机器人技术的进步，机器人手臂必须为诸如仓储中使用的群组AGV 等新手铺路。我们经常说典型的工业机器人由工具，工业机器人手臂，控制柜，控制面板，示教器以及其他外围设备组成。那么这些是什么？这些部分通常都在一起，控制柜类似于机器人的大脑。控制面板和示教器构成用户环境。工具（也称为末端执行器）是为特定任务设计的设备（例如焊接或喷涂）。机器人手臂基本上是移动工具的 东西。但并不是每个工业机器人都像一个手臂。不同机器人有不同 类型的结构。控制面板--- 操作员使用控制面板来执行一些常规任
务。（例如：改变程序或控制外围设备）。应用“机器人工人” --------------- 什么时候应该使用工业机器人而不是 人工？相信这个问题大家思考的次数并不少了。理想情况下，这应该是双赢的。想快速看到效果，你需要知道什么是别人最不喜欢的工作。想得最多的是那些重复的，乏味的工作，需要从工作人员那边进行大量单调的行动，这个思考是正确的，因为正是如此，例如从一个输送机到另一个输送机。如果总是相同的任务，您可以使用专门针对您的需求量身定制的自动化解决方案。工厂的工作处理需要越来越灵活，在这些情况下，正确的解决方案是：可以试用用于不同任务的可重新编程的机器人进行任务操作。此外，就是那些对人类工作有害的任务。（例如：用危险化学品进行表面处理，这是在有害环境中工作。在许多情况下，长期使用机器人比聘用工人更聪明和便宜。）当然，还有的是人类难以操作的工作。（例如：举或搬运重物或在不适合人类生活的条件下工作。）同样，在许多这些情况下，可以应用特定的自动化解决方案。然而，如果任务需要灵活性处理，还需要考虑要用到的机器人。以下是最常见的机器人应用程序列表：电弧焊、部件、涂层、去毛刺、压铸、造型、物料搬运、选择、码垛、打包、绘画、点焊、运输，仓储关于工 业机器人的结构-- 如何构建机器人手臂？（这很重要）在 本文中，将只列出工业机器人中使用的最常见的机器人结构类型。（详细内容公众号历史记录在“机器人类型”部分深入介绍这些类
断路器原理 中文名称：断路器 英文名称：circuit-breaker;circuit breaker 断路器按其使用范围分为高压断路器和低压断路器，高低压界线划分比较模糊，一般将3kV以上的称为高压电器。低压断路器又称自动开关，俗称＂空气开关＂也是指低压断路器，它是一种既有手动开关作用，又能自动进行失压、欠压、过载、和短路保护的电器。它可用来分配电能，不频繁地启动异步电动机，对电源线路及电动机等实行保护，当它们发生严重的过载或者短路及欠压等故障时能自动切断电路，其功能相当于熔断器式开关与过欠热继电器等的组合。 分类 按操作方式分：有电动操作、储能操作和手动操作。
按结构分：有万能式和塑壳式。 按使用类别分：有选择型和非选择型。 按灭弧介质分：有油浸式、真空式和空气式。按动作速度分：有快速型和普通型。 按极数分：有单极、二极、三极和四极等。 按安装方式分：有插入式、固定式和抽屉式等。
高压断路器(或称高压开关)是发电厂、变电所主要的电力控制设备,具有灭弧特性,当系统正常运行时,它能切断和接通线路以及各种电气设备的空载和负载电流;当系统发生故障时,它和继电保护配合,能迅速切断故障电流,以防止扩大事故范围。因此,高压断路器工作的好坏,直接影响到电力系统的安全运行；高压断路器种类很多，按其灭弧的不同，可分为：油断路器（多油断路器、少油断路器）、六氟化硫断路器（SF6断路器）、真空断路器、压缩空气断路器等 内部附件 辅助触头 与断路器主电路分、合机构机械上连动的触头，主要用于断路器分、合状态的显示，接在断路器的控制电路中通过断路器的分合，对其相关电器实施控制或联锁。例如向信号灯、继电器等输出信号。塑壳断路器壳架等级额定电流100A为单断点转换触头，225A及以上为桥式触头结构，约定发热电流为3A；壳架等级额定电流400A及以上可装两常开、两常闭，约定发热电流为6A。操作性能次数与断路器的操作性能总次数相同。 报警触头 用于断路器事故的报警触头，且此触头只有当断路器脱扣分断后才动作，主要用于断路器的负载出现过载短路或欠电压等故障时而自由脱扣，报警触头从原来的常开位置转换成闭合位置，接通辅助线路中的指示灯或电铃、蜂鸣器等，显示或提醒断路器的故障脱扣状态。由于断路器发生因负载故障而自由脱扣的机率不太多，因而报警触头的寿命是断路器寿命的1/10。报警触头的工作电流一般不会超过1A。分励脱扣器 是一种用电压源激励的脱扣器，它的电压与主电路电压无关。分励脱扣器是一种远距离操纵分闸的附件。当电源电压等于额定控制电
核电站提供了世界上大约17%的电能。一些国家或地区对核电的依赖要比其他发电方式更高。例如，根据国际原子能机构提供的数据，在法国，大约75%的电是由核电站生产的。在美国，核电站共提供了大约15%的电能，但各州利用核电的情况并不统一。全世界共有超过400座核电站，而其中有超过100座在美国。 您了解核电站的工作原理以及核能的安全性吗？在这篇文章中，我们将为您介绍核反应堆和核电站的工作原理，并带您了解核裂变的原理以及核反应堆的内部情况。 铀是地球上一种相当普通的元素，在地球形成时就存在于这个行星中了。铀原本是在恒星中形成的。年老的恒星爆炸，其尘埃聚集起来形成了地球。铀-238 (U-238) 有一个非常长的半衰期（大于45亿年），因此现在它们仍然大量存在。铀-238占地球上所有铀的99%，铀-235 约占0.7%。铀-234是由铀-238衰变形成的，它更加稀少。（铀-238经过很多阶段的阿尔法和贝塔衰变才能转变为稳定的铅同位素，而铀-234是这条反应链上的一环。） 铀-235有一个奇特的特性让它既可以用于核能发电也可以用于制造核弹。铀-235和铀-238一样都是通过辐射阿尔法射线的方式衰变。铀-235同时也在一小部分时间中进行着自发裂变。然而，铀-235是少数能够发生诱发裂变的物质之一。如果一个自由中子撞击铀-235的原子核，它的原子核将会立即吸收这个中子而变得不稳定，并马上分解。请查看核辐射揭秘以了解全部细节。 核裂变 下面的动画演示了一个中子从上部接近铀-235的原子核。一旦原子核捕捉到中子，它马上分解为两个轻一些的原子，同时释放出两个或三个新的中子（中子的个数取决于铀-235原子分解的方式）。两个新的原子释放出伽马射线并稳定到新的状态。有三件事情让这个诱发裂变过程变得有趣： 铀-235原子捕捉一个正在穿过的中子的概率非常高。在正常工作的核反应堆中（称为临界状态），每次裂变释放出的中子都会导致另一次裂变的发生。 捕捉中子并发生分解的过程非常迅速，单位为皮秒（即1x10-12秒）。 当单个原子分解时，会有巨大的能量通过热和伽马辐射的形式释放出来。裂变生成的两个原子也能够释放贝塔和伽马射线。单个裂变反应之所以能释放出能量，是因为裂变产物和中子加在一起的质量比原来的铀-235原子的质量要小。方程E=mc2决定了质量差异转化为能量的比率。 单位约为200MeV（百万电子伏特）的能量被铀-235原子通过衰变释放出来（下面的公式将这些量转化为我们常见的单位，1eV=1.602x10-12尔格，1x107尔格=1焦耳，1焦耳=1瓦秒，而1BTU（热量单位）=1055焦耳）。这些可能看上去不是很多，但是一斤铀中有大量的铀原子。事实上，一斤高浓铀被用于为核潜艇或者核动力航母提供能量，这约等于380万升汽油能提供的能量。如果考虑到一斤铀的尺寸比一个棒球还小，而380万升的汽油却能够装满边长为15米（有五层楼高）的立方体，您就能对铀-235 所蕴含的能量有个概念了。 为使铀-235的这些特性得到发挥，铀样品必须得到浓缩，这样它就含有2-3% 或者更高浓度的铀-235。3%的浓度足够用于核电站。武器中的铀含有90%或更多的铀-235。 核电站内部 建造一个核反应堆需要浓度低一些的铀。通常，铀被制作成直径相当于10美分硬币左右，长度为2.5厘米左右的燃料元件。燃料元件被安装到长燃料棒中，燃料棒被进一步组装成燃料组件。燃料组件通常被浸泡在压力容器中。容器中的水起冷却作用。为使反应堆工作，浸泡在水中的燃料组件必须处于稍微超临界的状态。这意味着，如果没有其他设备，铀最终将会过热并熔化。 为防止这种情况出现，由吸收中子的材料制成的控制棒通过升降装置插入到燃料组件中。操作员通过升降控制棒来控制核反应的程度。当操作员希望铀堆芯产生更多的热量时，可将控