核能发电利用技术
核能：利用核反应产生巨大能量转化为电能
核能：利用核反应产生巨大能量转化为电能引言核能是一种利用核反应产生巨大能量并将其转化为电能的技术。
随着能源需求的不断增长和对环境友好能源的需求，核能作为清洁、高效、可持续的能源选择越来越受到关注。
本文将介绍核能的基本原理、发展历程、优势与挑战以及未来发展方向。
第一章：核能的基本原理核能是利用核反应中发生的核裂变或核聚变来产生能量的过程。
核裂变是指重核裂变成两个中子和两个中子，同时释放出大量的能量。
核聚变是指轻核融合成更重的核，同样也伴随着能量释放。
核能技术主要利用核裂变的过程来产生能量。
核能的基本原理是通过控制一系列核反应来释放能量。
核反应发生在核反应堆中的燃料元素中，例如铀或钚。
当燃料元素被控制地用中子轰击时，核反应发生，放出大量的能量。
这些能量被用来加热水，产生蒸汽，并驱动涡轮机转动发电机，最终将能量转化为电能。
第二章：核能的发展历程核能的发展历程可以追溯到20世纪40年代的第二次世界大战期间。
当时，核能作为一种潜在的能源选择被科学家们广泛研究。
1945年，世界上第一颗原子弹在美国爆炸，这标志着核能的成功应用。
随后，核能逐渐被用于发电方面的研究。
1954年，苏联建成了第一座核能发电厂，标志着核能的商业化应用。
此后，核能发电厂开始在世界各地建设，成为一种主要的能源来源。
到20世纪70年代，世界上有数百座核电站投入运营，核能成为主要的电力供应方式之一。
第三章：核能的优势核能作为一种能源选择，具有许多优势。
首先，核能是一种清洁能源，不会产生二氧化碳等温室气体，对环境污染较小。
其次，核能的能量密度非常高，一小部分燃料就可以产生大量的能量，相比之下，传统的化石燃料要多消耗大量的资源。
另外，核能可以持续供应能源，核燃料的储备量非常丰富。
相对于化石燃料，核燃料更加稳定和可持续。
此外，核能发电厂的运营成本相对较低，因为燃料成本低廉且寿命较长。
第四章：核能的挑战尽管核能具有许多优势，但也面临一些挑战。
首先，核能的安全性是一个重要问题。
核能技术与核能发电
核能技术与核能发电核能技术与核能发电一直以来都是备受关注的话题。
核能作为一种清洁、高效的能源形式，在全球范围内被广泛应用于电力供应和其他工业领域。
本文将探讨核能技术的原理、应用以及与核能发电相关的问题。
一、核能技术的原理核能技术的原理基于核反应中的能量转换。
在核反应过程中，原子核发生分裂或者聚变，释放出巨大的能量。
核能的利用主要有两种方式，即核裂变和核聚变。
核裂变是指重核在受到中子轰击时分裂成两个或更多的轻核，释放出大量能量。
由于裂变产生的能量巨大，因此被广泛应用于核能发电。
在核能发电厂中，核反应堆中的铀或钚核受到中子的轰击，发生裂变，释放出的能量用于产生蒸汽，驱动涡轮机发电。
核聚变则是轻核在高温和高压条件下发生融合反应，释放出更大的能量。
这种方式目前还未能实现可控的核聚变反应，但是科学家们一直在进行研究，希望未来可以实现核聚变作为清洁能源的利用方式。
二、核能技术的应用核能技术在各个领域都有广泛应用，不仅限于能源供应。
以下将介绍几个核能技术的应用领域。
1. 医学和生物学核能技术在医学和生物学研究领域发挥着重要作用。
核药物的应用使得医学诊断和治疗更加精确和有效。
放射性同位素的使用可用于放射治疗，治疗癌症等疾病。
此外，核能技术还可以用于生物学研究中的示踪、放射性定位等方面。
2. 工业和农业核能技术在工业和农业领域也有广泛的应用。
例如，核辐照技术可用于杀死害虫、延长食品保鲜期等。
同样，放射性同位素也可以用于土壤、水源等环境污染的探测和监测。
3. 科学研究核能技术在科学研究中扮演重要角色。
例如，核磁共振技术可以用于材料结构和分子结构的表征。
核能技术也被广泛应用于天文学和地质学领域，用于探测宇宙中的星体和地球内部的结构。
三、核能发电与环境问题核能发电是一种低碳的能源形式，不会产生大气污染物和温室气体。
相比传统的化石能源发电方式，核能发电具有更低的碳排放量和更高的能源利用效率。
然而，核能发电也存在一些与环境相关的问题。
探索核能科普了解核能的利用和安全问题
探索核能科普了解核能的利用和安全问题核能是指通过核反应产生能量的技术和过程，被广泛应用于电力生产、医疗、工业以及科学研究等领域。
在这篇文章中，我们将探索核能的科普知识，了解核能的利用和安全问题。
一、核能的利用核能的利用主要包括核裂变和核聚变两种反应。
核裂变是指重核原子核分裂成两个或多个核片段，同时释放大量能量。
核聚变则是轻核原子核融合成一个更重的原子核，同样也会释放巨大的能量。
这些能量用来产生电力，被称为核能发电。
核能发电的优势在于其高能量密度和持续稳定的能源供应。
相对于传统化石燃料发电，核能发电所排放的温室气体少，对环境污染较小。
而且核燃料富裕，燃料资源不受限制，能够满足长期的能源需求。
二、核能的安全问题尽管核能具有许多优点，但核能的安全问题也不容忽视。
核能引发的问题主要有以下几个方面。
1. 辐射安全问题：核能使用过程中会产生辐射，如阻挡不当会对人体和环境造成伤害。
因此，核能设施的辐射防护十分重要，必须严格遵循辐射安全标准。
2. 核废料处理：核能发电会产生大量的核废料，这些废料对人体和环境具有潜在的危害。
处理核废料需要采取严谨的方法，如封存、转运和最终处置等，以确保安全。
3. 核事故风险：核能设施发生事故可能导致放射性物质的泄漏，造成广泛的伤害和污染。
核事故的潜在风险需要通过严格的安全措施和预防措施来降低。
4. 核扩散和核武器：核能技术的滥用可能导致核武器的制造和核扩散的风险。
国际社会通过签署和遵守非扩散条约等国际协议，共同努力防止核能技术的滥用。
三、核能的前景和应用虽然核能存在一些安全问题，但它仍然是一种重要的能源选择。
在未来，核能技术可能通过以下方式得到进一步的发展和应用。
1. 第四代核反应堆：第四代核反应堆是指更安全、更有效利用核燃料并减少核废料产生的新一代核能技术。
这些技术将大大提高核能的安全性和可持续性。
2. 核聚变技术研究：核聚变是一种更理想的能源形式，能够提供更高的能量输出并产生少量的废物。
智能核能发电：核能利用的新篇章
智能核能发电：核能利用的新篇章在探索人类未来能源解决方案的道路上，智能核能发电如同一颗冉冉升起的新星，照亮了前行的路。
这一技术不仅仅是对传统核能发电的简单升级，而是一次质的飞跃，开启了核能利用的新篇章。
首先，智能核能发电系统采用了先进的人工智能算法和机器学习技术，能够实时监控核反应堆的状态，预测并自动调整运行参数，确保反应堆始终处于最佳工作状态。
这种智能化的管理方式，就像一位经验丰富的指挥官，能够精准地指挥着每一个细节，确保整个系统的高效与安全。
其次，智能核能发电在安全性方面也取得了突破性的进展。
传统的核能发电存在着熔毁等安全隐患，而智能核能发电则通过高度自动化的监控系统，将人为失误的可能性降到最低。
这就像是给核反应堆穿上了一件“金钟罩铁布衫”，使其在面对各种潜在威胁时都能稳如泰山。
再者，智能核能发电的经济效益也不容忽视。
它能够根据电网负荷的变化自动调整发电量，实现供需平衡，避免浪费。
这种灵活的调节能力，就像是一位精明的商人，总能够在市场变化中找到最佳的经营策略。
然而，任何技术的发展都不是一帆风顺的。
智能核能发电虽然前景广阔，但也面临着诸多挑战。
例如，如何确保人工智能系统的稳定性和可靠性？如何应对网络攻击等新型安全威胁？这些问题都需要我们深入思考和解决。
此外，智能核能发电的推广和应用也需要社会各界的共同努力。
政府需要制定相应的政策和标准，推动产业的健康发展；科研机构需要加大投入，不断推动技术创新；公众也需要加强对核能知识的了解，消除不必要的恐慌和误解。
总的来说，智能核能发电是核能利用的一次重大革新，它为我们提供了一种清洁、高效、安全的能源解决方案。
然而，要真正实现这一目标，还需要我们克服重重困难，付出艰辛的努力。
让我们携手共进，共同迎接这个充满希望的新时代吧！。
能源科学中的核能技术资料
能源科学中的核能技术资料核能技术是能源科学领域中的重要方向之一，它涉及到核聚变、核裂变以及核反应堆等相关知识和技术。
本文将为您介绍核能技术的基本原理、应用领域以及对环境和人类社会的影响。
一、核能技术的基本原理核能技术是通过利用原子核的裂变或聚变过程来获得能量的一种技术。
核裂变是指重核（如铀235）被中子激发后不稳定而发生裂变，同时释放出大量的能量和中子。
而核聚变则是轻核（如氘、氚）在高温、高压等条件下发生融合反应，释放出巨大的能量。
核能技术的基本原理可以用以下公式表示：核裂变：核燃料（如铀235）+ 中子→ 废弃物 + 能量 + 中子核聚变：核燃料（如氘、氚）+ 核燃料（如氘、氚）→ 废弃物 +能量二、核能技术的应用领域1. 核能发电核能技术最常见且广泛应用的领域就是核能发电。
核能发电利用核反应堆中的核裂变来产生高温和高压，进而驱动涡轮发电机组发电。
核能发电具有能源密度高、燃料可再生、排放量低等优点，被广泛用于大型电力系统。
2. 核医学核能技术在医学领域也有重要应用，如放射性同位素的诊断和治疗。
例如，通过注射放射性同位素的方式可以进行心脏、骨骼等疾病的检测，同时也可以用于肿瘤治疗。
3. 工业与农业核能技术在工业和农业领域也有广泛的应用。
例如，通过核辐照技术可以杀灭食品中的害虫和细菌，延长食品的保鲜期。
此外，核能技术还可以用于工业材料的探伤、环境污染监测等方面。
三、核能技术对环境和人类的影响1. 环境影响核能技术的应用不可避免地会产生核废料，这些核废料对环境具有潜在的危害。
正确的储存和处理核废料是保护环境的重要任务。
此外，核能事故可能导致放射性物质泄漏，对周围环境造成污染，并对生态系统和人类健康产生长期影响。
2. 安全问题核能技术的应用与核安全问题密切相关。
核反应堆的运行和管理要求严格的安全措施，以避免辐射泄漏或事故发生。
对于核武器扩散和核恐怖主义的担忧也是与核能技术相关的安全问题。
3. 社会经济影响核能技术的发展和应用对社会经济有一定影响。
核电站技术原理
核电站技术原理核电站是一种利用核能产生电能的设施。
其技术原理是通过核反应，将核能转化为热能，进而驱动涡轮发电机组产生电能。
一、核反应核电站利用核裂变反应或核聚变反应来产生能量。
核裂变是指重核的分裂，核聚变是指轻核的融合。
在核电站中，常用的核反应是核裂变反应。
核裂变反应是指将重核（通常是铀或钍）的原子核撞击后，使其裂变成两个较轻的核，并释放出大量的能量。
核裂变反应产生的能量是由于裂变过程中释放出的中子引起的。
这些中子可以继续引发其他核裂变反应，形成一个连锁反应，释放出更多的能量。
二、热能转化核反应释放的能量主要以热能的形式存在。
核反应在核反应堆中进行，核燃料（如铀235）被放入燃料棒中，燃料棒组成燃料元件，燃料元件被放置在核反应堆中。
核燃料在反应堆中进行裂变反应，释放出大量的热能。
燃料元件外围是冷却剂，常用的冷却剂有水、气体和液态金属等。
冷却剂负责吸收燃料元件释放出的热能，并将其传递到蒸汽发生器中。
三、蒸汽发生器蒸汽发生器是核电站中的一个重要设备，其主要作用是将核反应堆中产生的热能转化为蒸汽能量。
蒸汽发生器内部有大量的管道，冷却剂经过这些管道时，将热能传递给其中的水，使其转化为蒸汽。
蒸汽发生器中的水和冷却剂之间是隔离的，以防止核燃料与外界环境接触。
四、涡轮发电机组蒸汽发生器中产生的高温高压蒸汽进入涡轮发电机组。
涡轮发电机组由高速旋转的涡轮和与之相连的发电机组成。
蒸汽进入涡轮时，推动涡轮高速旋转，涡轮的旋转动能转化为发电机的机械能。
发电机将机械能转化为电能，通过变压器将电能升压后送入电网。
五、安全措施核电站的运行需要严格的安全措施。
核反应堆中的核燃料需要进行严密的封装，以防止辐射泄漏。
核电站还配备了安全系统，如冷却剂循环系统、紧急停堆系统等，用于监控和控制核反应堆的运行。
核电站还需要进行放射性废物处理。
核反应过程中产生的放射性废物需要进行妥善处理和封存，以防止对环境和人体造成危害。
总结起来，核电站技术原理主要包括核反应、热能转化、蒸汽发生器和涡轮发电机组等。
原子能的利用与核电站技术
原子能的利用与核电站技术原子能是一种强大而又具有巨大潜力的能源，它在各个领域的应用既能满足人类对能源的需求，又能有效减少对环境的负面影响。
核电站作为原子能利用的主要方式之一，已经在全球范围内广泛建设和运营。
本文将探讨原子能的利用与核电站技术。
第一部分：原子能的利用原子能是通过核能反应释放出来的能量。
核能反应是指原子核发生裂变或聚变过程中释放出的巨大能量。
裂变是指原子核分裂成两个或多个质量较小的核，聚变是指两个或多个轻核融合成一个较重的核。
在裂变和聚变过程中，巨大的能量释放出来，可以用于发电、医疗、农业和科学研究等领域。
1. 原子能在发电领域的应用核能发电是利用核能反应产生高温高压蒸汽，推动汽轮机工作，进而带动发电机转子旋转，产生电能。
核电站是用于发电的设施，它通过控制和利用核能反应产生的热能，转换成电能供应给城市和工业。
核电站具有能源密度高、气体排放少和稳定供应的优势，可以满足大型城市和工业的电力需求。
2. 原子能在医疗领域的应用放射性同位素广泛应用于医学影像学、肿瘤治疗和放射性检测等方面。
例如，放射性核素碘-131被广泛用于治疗甲状腺癌，放射性核素钴-60用于放疗肿瘤组织。
同时，核技术还在医学影像学中起到了重要作用，例如正电子发射断层扫描（PET）技术利用放射性同位素追踪体内药物的分布情况，为医生提供更准确的诊断信息。
第二部分：核电站技术核电站是利用核能发电的重要设施，它由核反应堆、蒸汽发生器、汽轮机、发电机以及冷却系统等组成。
1. 核反应堆核反应堆是核电站的核心设备，其中进行核能反应，释放出热能。
核反应堆分为压水堆（PWR）和沸水堆（BWR）两种类型，它们的工作原理略有不同，但基本上都是通过核能反应产生的热能转化成蒸汽，推动汽轮机发电。
2. 蒸汽发生器和汽轮机蒸汽发生器将核反应堆中产生的热能转化成高温高压蒸汽，然后将蒸汽输送至汽轮机。
汽轮机利用蒸汽的压力和流速产生动力，将机械能转化为电能。
3. 发电机和冷却系统发电机是核电站中的另一个关键设备，它将汽轮机产生的机械能转化为电能，通过电网供应给用户。
核能的利用和应用
核能的利用和应用核能是一种重要的能源形式，它具有强大的能量储备和较低的碳排放。
在过去几十年中，核能得到了广泛的利用和应用。
本文将探讨核能的利用和应用，包括能源生产、医疗和工业领域。
一、核能在能源生产中的利用和应用核能在能源生产中发挥着重要的作用。
通过核裂变反应，核能可以转化为热能，用于发电。
核能发电站利用核能进行热能的转换，产生大量的电能。
核能发电的优势在于其能量密度高，且碳排放极低。
与传统的化石燃料发电相比，核能发电的环境影响更小。
核能发电技术的发展也为解决能源供应问题提供了一种可行的选择。
核能发电站可以提供稳定的电力供应，不受天气等自然因素的影响。
尤其是在能源需求大的城市和工业区域，核能发电可以满足大规模的电力需求。
二、核能在医疗中的应用除了能源生产领域，核能还在医疗领域发挥着重要的作用。
核医学是利用放射性同位素作为示踪剂进行医疗诊断和治疗的一种技术。
核医学可以采用放射性同位素进行影像检查，帮助医生发现病变和疾病。
例如，放射性同位素碘-131可以用于甲状腺癌的治疗，通过放射性碘摄取和杀灭癌细胞。
此外，核能还在放射治疗中发挥着重要的作用。
放射治疗利用高能射线杀死癌细胞，从而控制和治疗癌症。
放射治疗可以通过外部放射源或内部放射源进行，帮助患者摆脱病痛。
核能在医疗中的应用不仅提高了诊断和治疗的准确性，还帮助了很多患者重获健康。
三、核能在工业领域的利用和应用核能在工业领域也有广泛的应用。
核能被用于各种工业过程中的加热和干燥。
例如，核能可以用于石化工业中的蒸馏、压裂和催化过程，提高生产效率和产品质量。
此外，核能还可以用于金属冶炼和熔炼过程中的加热，提高工业生产的能源效率。
另外，核能在食品工业中也有应用。
通过辐射杀菌技术，核能可以延长食品保鲜期和改善食品质量。
辐照后的食品杀菌更彻底，不仅杀死病原体，还能减少食品中的细菌和真菌污染。
因此，核能在食品工业中的应用为食品的安全生产提供了有效手段。
综上所述，核能在能源生产、医疗和工业领域都有广泛的应用。
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目录1 核能简介 (1)2 核能原料的储量 (1)3 核能发电 (2)3.1 核能发电原理 (2)3.2 核反应堆类型 (3)3.2.1 压水堆 (3)3.2.2 沸水堆 (3)3.2.3 重水堆 (4)3.3 反应堆核心组件 (5)3.3.1 慢化剂 (5)3.3.2 控制棒 (5)3.2.3 冷却剂 (6)3.2.4 屏蔽层 (6)4 核电的利与弊 (7)4.1 核电的优点 (7)4.2 核电的缺点 (7)5 我国核电发展情况 (8)6 总结 (10)核能利用技术1 核能简介随着世界人口的持续增长及发展中国家人民生活水平的逐步提高，化石燃料的消耗将会加快，加强可再生能源的利用得到强烈响应，风能、太阳能、水能及生物质能等越来越受重视。
但这些能源或多或少尚有问题，如风能、太阳能的持续供电问题，水能及生物质能的资源有限问题等，因此核能理所当然地为人们所重视。
核能又称“原子能”，即原子核发生变化时释放的能量，如重核裂变和轻核聚变时所释放的巨大能量，是通过转化其质量从原子核释放的能量，符合爱因斯坦提出的质能转换方程2E 。
mC释放能量的形式有三种：核裂变、核聚变、核衰变。
20世纪，核能首先是应用在作为武器的军事方面，后来才作为一种新能源用于民用核动力工业，从而开辟了发展能源工业的一条新路，改变了全球燃料资源有限的状况，改善了化石燃料燃烧时所造成的环境污染。
核电作为清洁能源目前已被世界大多数人们所认识。
2 核能原料的储量据估计，在世界上核裂变的主要燃料铀和钍的储量分别约为490万吨和275万吨。
这些裂变燃料足可以用到聚变能时代。
轻核聚变的燃料是氘和锂，1升海水能提取30毫克氘，在聚变反应中能产生约等于300升汽油的能量，即"1升海水约等于300升汽油"，地球上海水中有40多万亿吨氘，足够人类使用百亿年。
地球上的锂储量有2000多亿吨，锂可用来制造氚，足够人类在聚变能时代使用。
况且以目前世界能源消费的水平来计算，地球上能够用于核聚变的氘和氚的数量，可供人类使用上千亿年。
因此，有关能源专家认为，如果解决了核聚变技术，那么人类将能从根本上解决能源问题。
3 核能发电3.1 核能发电原理核能发电的能量来自核反应堆中可裂变材料(核燃料)进行裂变反应所释放的裂变能。
裂变反应指铀-235、钚-239、铀-233等重元素在中子作用下分裂为两个碎片，同时放出中子和大量能量的过程。
反应中，可裂变物的原子核吸收一个中子后发生裂变并放出两三个中子。
若这些中子除去消耗，至少有一个中子能引起另一个原子核裂变，使裂变自持地进行，则这种反应称为链式裂变反应。
实现链式反应是核能发电的前提。
利用核反应堆中核裂变所释放出的热能进行发电的方式，它与火力发电极其相似。
只是以核反应堆及蒸汽发生器来代替火力发电的锅炉，以核裂变能代替矿物燃料的化学能。
除沸水堆外，其他类型的动力堆都是一回路的冷却剂通过堆心加热，在蒸汽发生器中将热量传给二回路或三回路的水，然后形成蒸汽推动汽轮发电机。
沸水堆则是一回路的冷却剂通过堆心加热变成70个大气压左右的饱和蒸汽，经汽水分离并干燥后直接推动汽轮发电机。
如图1所示为压水堆核电站示意图：图1 核能发电原理图3.2 核反应堆类型核反应堆，又称为原子反应堆或反应堆，是装配了核燃料以实现大规模可控制裂变链式反应的装置。
核反应堆的种类很多，这里只介绍比较典型的压水堆、沸水堆和重水堆等，其他堆型与之类似。
3.2.1 压水堆首先是压水反应堆（如图1），目前世界上所有的商业堆，基本上都是利用核裂变热使水沸腾以产生燕汽的系统。
压水堆的结构实际上与火电站的内核很相似，只是提供动力的原料不同。
压水堆的热效率不高,仅为33%左右。
压水堆的堆芯近似为圆柱形。
一般的高度约为4.2米，直径约3.4米。
它由约40000根左右的燃料棒组成。
每约200根左右的棒组合成一个燃料组件，组件的横截面为正方形，边长约为0.2米。
燃料是3%浓缩铀235的二氧化铀，做成圆柱形芯块，典型的尺寸是长15mm、直径约9.4mm。
芯块用陶瓷工艺制造，包括粉末状物质的烧结和压缩。
燃料芯块堆盛在锆合金管中,此锆合金管称为包壳。
压水堆主要回路有一回路和二回路。
一回路就是燃料冷却回路。
一回路的水将燃料产生的热t传送到燕汽发生器中，一般有二至四条独立的蒸汽发生器环路互相并联。
一个反应堆都有一台稳压器使一回路的水压维持稳定。
在蒸汽发生器中，热能从一回路传到二回路。
二回路包括一台汽轮发电机组、一个汽轮机旁路、一个向大气排汽的系统、一个凝汽器、数台凝结水泵、一台凝结水加热装t、一个燕汽发生器的给水回路、一个事故给水回路，还包括三个蒸汽发生器与汽轮机之间的蒸汽连结管路。
20世纪80年代，被公认为是技术最成熟，运行安全、经济实用的堆型。
其装机总容量约占所有核电站各类反应堆总和的60%以上。
最早用作核潜艇的军用反应堆。
1961年，美国建成世界上第一座商用压水堆核电站。
3.2.2 沸水堆沸水堆（如图2）是轻水堆的一种，沸水堆核电站工作流程是：冷却剂（水）从堆芯下部流进，在沿堆芯上升的过程中，从燃料棒那里得到了热量，使冷却剂变成了蒸汽和水的混合物，经过汽水分离器和蒸汽干燥器，将分离出的蒸汽来推动汽轮发电机组发电。
与压水堆一样，沸水堆的堆芯也是由40000根左右装有低浓铀-235二氧化铀燃料芯块的锆合金包壳燃料棒组成。
燃料棒组件每个正方截面包含62根。
燃料块比压水堆要大，长约18mm、直径约10.6mm。
除燃料棒大外，棒间间隙也大。
所以其直径比压水堆的大，约为4.8m，但其高度只有3.8m左右。
一座电功率为1000MW的沸水反应堆中的燃料总质量约为150000kg左右。
包围堆芯的钢围筒一直延伸到水平面以上。
沸水堆与压水堆不同之处在于冷却水保持在较低的压力（约为70个大气压）下，水通过堆芯变成约285℃的蒸汽，并直接被引入汽轮机。
所以，沸水堆只有一个回路，省去了容易发生泄漏的蒸汽发生器，因而显得很简单。
图2 沸水堆示意图3.2.3 重水堆重水堆是以重水作慢化剂的反应堆，可以直接利用天然铀作为核燃料。
重水堆可用轻水或重水作冷却剂，重水堆分压力容器式和压力管式两类。
以天然铀作为燃料使得重水反应堆对很多国家产生了吸引力。
CANDU堆是重水反应堆中的突出代表，这种反应堆用的核燃料是用二氧化铀压制、烧结成的圆柱形天然铀芯块，密封成燃料元件单棒，再将37根燃料元件单棒焊到两个端部支撑板上，组成柱形燃料棒束组件，元件单棒之间用定位隔块使之相互隔开。
反应堆换料采用不停堆双向推进法。
遥控操作换料机上的活塞杆，将燃料束逆冷却剂向流动方向推进，同时把乏燃料棒束从另一端卸人另一台换料机。
乏燃料运送到反应堆厂房邻近的水池内贮存。
标准化的CANDU堆本体包括：一个装重水惯化剂的圆柱形不锈钢排管容器；反应堆控制机构；380根燃料管道组件(CANDU-6型)燃料管道组件贯穿排管容器，内装核燃料、重水冷却剂和一根锆-铌合金压力管。
3.3 反应堆核心组件3.3.1 慢化剂核燃料裂变反应释放的中子为快中子，而在热中子或中能中子反应堆中要应用慢化中子维持链式反应，慢化剂就是用来将快中子能量减少，使之慢化成为热中子或中能中子的物质。
选择慢化剂要考虑许多不同的要求。
首先是核特性：即良好的慢化性能和尽可能低的中子吸收截面；其次是价格、机械特性和辐照敏感性。
应用最多的固体慢化剂是石墨，其优点是具有良好的慢化性能和机械加工性能，小的中子俘获截面和价廉。
3.3.2 控制棒为了控制链式反应的速率在一个预定的水平上，需用吸收中子的材料做成吸收棒，称之为控制棒和安全棒（如图3），在反应堆中起补偿和调节中子反应性以及紧急停堆的作用。
控制棒是由硼和镉等易于吸收中子的材料制成的。
核反应压力容器外有一套机械装置可以操纵控制棒。
控制棒完全插入反应中心时，能够吸收大量中子，以阻止裂变链式反应的进行。
如果把控制棒拔出一点，反应堆就开始运转，链式反应的速度达到一定的稳定值；如果想增加反应堆释放的能量，只需将控制棒再抽出一点，这样被吸收的中子减少，有更多的中子参与裂变反应。
要停止链式反应的进行，将控制棒完全插入核反应中心吸收掉大部分中子即可。
图3 控制棒3.2.3 冷却剂由主循环泵驱动，在一回路中循环，从堆芯带走热量并传给二回路中的工质，使蒸汽发生器产生高温高压蒸汽，以驱动汽轮发电机发电。
冷却剂是唯一既在堆芯中工作又在堆外工作的一种反应堆成分，这就要求冷却剂必需在高温和高中子通量场中工作是稳定的。
有较大的传热系数和热容量、抗氧化以及不会产生很高的放射性。
轻水在价格、处理、抗氧化和活化方面都有优点，但是它的热特性不好。
重水是好的冷却剂和慢化剂，但价格昂贵。
3.2.4 屏蔽层为防护中子、γ射线和热辐射，必须在反应堆和大多数辅助设备周围设置屏蔽层。
其设计要力求造价便宜并节省空间。
对γ射线屏蔽，通常选择钢、铅、普通混凝土和重混凝土。
钢的强度最好，但价格较高；铅的优点是密度高，因此铅屏蔽厚度较小；混凝土比金属便宜，但密度较小，因而屏蔽层厚度比其他的都大。
来自反应堆的γ射线强度很高，被屏蔽体吸收后会发热，因此紧靠反应堆的γ射线屏蔽层中常设有冷却水管。
核电站反应堆最外层屏蔽一般选用普通混凝土或重混凝土。
4 核电的利与弊4.1 核电的优点（1）核能是地球上储量最丰富的能源，又是高度浓集的能源。
1t金属铀裂变所产生的能量，相当于270万t标准煤。
地球上已探明的核裂变燃料，即铀矿和钍矿资源，按其所含能量计算，相当于有机燃料的20倍，只要及时开发利用，便有能力替代和后续有机燃料。
（2）核电是清洁的能源,有利于保护环境。
燃烧化石燃料排出大量的二氧化硫、二氧化碳、氧化亚氮等气体，不仅直接危害人体健康和农作物生长，还导致酸雨和大气层的“温室效应”，破坏生态平衡。
（3）核电站坚持安全第一、质量第一的方针，正确设计、高质量建造和按规范运行的核电站，其安全是有保证的。
（4）核电的经济性能与火电竞争。
核电厂由于考究安全和质量，建造费高于火电厂，但燃料费低于火电厂，火电厂的燃料费约占发电成本的40 %~60 %，而核电厂的燃料费则只占20 %左右。
（5）发展核电有利于减轻交通系统对燃料运输的负担。
1座100万kW的燃煤火电机组每天需烧煤约1万t，1年约需300万t，而1座100kW的核电机组每年仅需核燃料30 t。
（6）以核燃料代替煤和石油,有利于资源的合理利用。
煤和石油都是化学工业和纺织工业的宝贵原料，能用它们创造出多种产品。
它们在地球上的储藏量是很有限的；作为原料，它们要比仅作为燃料的价值高得多。
4.2 核电的缺点（1）核废料处理需严谨。
使用过的核燃料，虽然所占体积不大，但因具有放射性，因此必须慎重处理。
一旦处理不当，就很可能对环境生命产生致命的影响。