核反應堆的原理是什麽，為什麽會發生這麽多事故？
我們常說的核反應堆是指裂變反應堆，壹般是利用鈾235裂變產生的巨大能量將水加熱成高壓蒸汽，最後帶動汽輪機帶動發電機發電！為什麽它泄漏的時候會造成嚴重的汙染，那麽我們就要了解它的原理！
核裂變首先是由核裂變引起的還是由李澤引起的？奧托·邁特納斯？哈恩，弗裏茨？斯特拉斯曼和奧托？羅伯特？弗裏希等科學家在1938年發現了它。它的原理其實挺簡單的。重核分裂成較輕的核，在這個過程中會發生輕微的質量損失。這些損失的質量可以用質能方程E=MC來表示？計算了壹下，因為光速是壹個非常巨大的數字，哪怕損失壹點點質量，都會產生強大的能量！
鈾-235裂變示意圖
如果是這樣的話，核裂變能源懸崖是壹個極好的能源，但是核裂變的方法不僅是質量的損失，而且是大量的汙染！上圖中鈾-235裂變的示意圖顯示，當壹個鈾-235原子被熱中子轟擊時，會分裂成鋇-141和氪-92，還會釋放出2-3個中子！這個中子非常關鍵，它的作用如下:
核裂變反應堆需要熱中子來維持鏈式裂變，因為鈾-235裂變需要中子來維持裂變，而鈾-235原子裂變時會釋放2-3個中子，也就是說中子增殖效應是為了滿足持續裂變的需要，只要用慢化劑把裂變的快中子減緩成慢中子，這樣鈾-235就可以輕松吸收持續裂變了！
另壹個問題是中子的危害。雖然我們身體的核成分中有中子，但是自由中子是極其有害的。它們會直接損傷DNA，造成二次輻射。而且，它們不是帶電粒子，不能被磁場屏蔽。只能用厚鉛板或者其他能阻擋中子的材料！
鈾衰變
這些都是中子的用途和危害，但是裂變反應堆裏不僅有中子，還有危害很大的伽馬射線。當然，射線也是不可或缺的。它們會在裂變和衰變的過程中產生，因為核裂變後元素的衰變鏈會繼續產生這些輻射，所以核裂變如果不加以保護，危害會很大！
切爾諾貝利核事故
1986年4月26日，烏克蘭切爾諾貝利核電站4號反應堆因操作人員在測試過程中的失誤，關閉了壹系列保護措施。最終核反應堆功率大增，緊急堆芯冷卻系統、區域自動控制系統和緊急停堆系統也被關閉。結果核反應堆壓力大增，第壹次爆炸直接把核反應堆外殼炸了個大洞！而第二次爆炸直接炸了核心！
爆炸的4號反應堆
高濃度核反應堆中的放射性被直接拋入大氣，蒸汽和燃燒的煙霧加劇了這壹過程。無數放射性物質流經上層大氣，覆蓋了前蘇聯部分地區和歐洲大部分地區。這是有史以來危害最大的核事故，國際核事件分級表將其評為最高的七級事故！
3月11，1，2065438日，福島第壹核電站發生了311地震引發的核事故，導致設備損壞，堆芯熔化，大量放射性物質釋放。此外，大量被放射性核汙染的冷卻水被排入太平洋，其深層次的危害可能比切爾諾貝利更嚴重，因為汙染與整個世界相連。
氫彈爆炸是核聚變，那麽失控的核聚變反應堆會把地球炸上天嗎？
我們見識過核裂變反應堆泄漏的強大危害，更了解氫彈的威力。雖然核聚變反應堆還沒有建成，但是如果聚變反應堆比氫彈那樣的核裂變泄漏更危險，我們該怎麽辦？要知道它有多厲害，還得從核聚變和氫彈的原理說起！
聚變比裂變簡單，是澳大利亞核物理學家馬克？歐發現的簡單來說就是兩個輕核結合成為壹個更重的核，整個過程中也會發生質量虧損，但其質量虧損比大約是裂變的8-10倍！所以氫彈的威力比原子彈大很多，但真正的原因不在這裏！
氘和氚的聚變過程
看起來極其簡單的核聚變，需要幾千萬到幾億度的高溫才能實現，人類根本達不到全溫。所以在原子彈發明之後，科學家就想到了利用原子彈的爆炸來實現超高溫高壓的環境！當然氫彈引爆的模型很復雜。據說世界上只有兩種構型能讓氫彈爆炸，壹種是泰勒構型，壹種是裕民構型。無論哪種模式，氫彈都很厲害！
原子彈的核裝藥是有臨界質量的，所以準備裂變的核材料必須以復雜的結構分布，在爆炸前盡可能多的裝藥才是裂變的關鍵(廣島原子彈20多公斤的裝藥，只有壹公斤參與了裂變，產生壹克質量缺陷，威力為2萬噸TNT當量)！所以原子彈的當量往往是有上限的，很難有50萬噸以上的TNT當量！但是氫彈沒有全部瓶頸，所以氫彈的威力幾乎是無限的。
原子彈的兩種典型結構
世界上威力最大的氫彈是前蘇聯在新地島試驗爆炸的？伊凡大帝？氫彈，原爆炸威力相當於1億噸TNT，但科學家經過計算發現爆炸區域有人居住，所以減少裝藥會使威力降低到5000萬噸，實際威力約為5800萬噸！
大伊凡(沙皇邦巴)爆炸現場
這顆氫彈的核裝藥聚變時間為38納秒，釋放210000兆焦的能量，產生壹個半徑為4600米的火球，爆炸的熱氣波在170公裏的距離上仍然是致命的。爆炸產生的電磁脈沖導致無線電中斷了壹個多小時！其威力是通古斯大爆炸的2.5倍以上！
核聚變反應堆失控會吹翻地球嗎？
我們見過裂變反應堆失控，氫彈爆炸，那麽和氫彈原理壹樣的聚變反應堆失控危險嗎？國際熱核聚變反應堆是十幾個國家為突破商業核聚變而準備的實驗堆。它的結構是托卡馬克(典型的磁約束，衛星模擬器也是磁約束，國家點火設施是慣性約束)！
托卡馬克結構
因為是用來發電的，所以無法通過原子彈爆炸的方式實現聚變。它的原理是利用超導磁體產生的超強磁場將氘氚等離子體約束在真空腔內，然後用特殊的加熱方式使其達到五千萬到上億度，從而達到氘氚聚變的目的！
氘氚聚變也會產生不可控的中子，導致元素嬗變。所以再聚變堆裏有第壹壁防止中子亂竄，同時第壹壁接收到的熱輻射會被冷卻管導出，加熱水形成高壓蒸汽帶動汽輪機發電！
在托卡馬克的超導腔中，通過超級變壓器形成的磁場來控制劇烈的等離子體，但是控制等離子體極其困難，所以目前各國的實驗都是針對更長時間的控制高溫等離子體，但是即使這樣，等離子體還是非常容易破碎。壹旦失控，超高溫等離子體會破壞第壹壁，超高溫等離子體還會繼續破壞超導腔等設備。但不會形成大規模爆炸！
因為它不像裂變反應堆，如果失控，可能會形成失控連鎖反應(控制棒不能插入吸收中子等。)，或者大量衰變物質進入大氣層，聚變堆需要在磁場約束下進行超高溫加熱聚變。壹旦失去這個約束條件，那麽最後的等離子體就包含了它所有的能量！
所以在這種狀態下，它的破壞力極其有限！最大的可能是聚變堆損壞，需要很多錢維護，但不會出現核裂變堆那樣的破壞性損壞，可能會造成壹點嬗變材料的輻射沖擊，但非常有限！
所以，妳放心，如果熱核聚變反應堆失控，不會讓地球飛上天的。當然，慣性約束聚變反應堆的原理雖然有些不同，但不會！