什么是水定义的关键特性

水是一种令人瞩目的物质,具有许多令人惊讶的特性。水是核工程中的常见媒体,因为水的性质是非常众所周知的。优德app热工程学


水的性质
是由化学元素组成的透明和几乎无色的物质,通过共价键。在地球上,水存在于气体中(蒸汽或者水蒸气),液体, 和坚实的国家(冰)。它是化合物中最丰富,至关重要的,它是地球流,湖泊和海洋的主要组成部分,以及大多数生物体的流体。对所有已知的生活形式至关重要。

除了生命至关重要,水是一种令人瞩目的物质,具有许多惊人的特性。

  • 它是只有化学化合物发生在所有三个身体状态中自然- 气体(蒸汽或水蒸气),液体和固体状态(冰)。
  • 它是只有无机液体这种发生在地球上。
  • 水也与大多数液体不同,因为它变成了冻结时少密集。它的密度在3.98°C(1000kg / m)3.),而冰的密度为917 kg / m3.。它与约9%不同,因此冰浮子在液态水上
  • 最高的比热量任何常见的物质 - 4.19 kJ / kg K.
  • 它具有非常高的蒸发热,这使得它成为一个有效的冷却剂中等的在火电厂和其他能源行业。

用水在核工程中的用途

水作为反应器冷却剂


水和蒸汽
是一种用于的常用液体热交换在初级电路(从燃料杆的表面到冷却剂流动)和次级回路。它由于它而使用可用性高热容量,用于冷却和加热。通过运输热量特别有效蒸发缩合水因为它非常大的蒸发潜热

缺点是水调节反应器必须使用高压初级电路为了保持水液态并且为了实现足够的热力学效率。水和蒸汽也与诸如钢铁和铜等行业中常见的金属反应,这些金属由未处理的水和蒸汽更快地氧化。在几乎所有的热电站(煤,天然气,核)中,水用作工作液(用于锅炉,蒸汽涡轮和冷凝器之间的闭环),以及冷却剂(用于将废热交换到水体或者在冷却塔中蒸发蒸发。

水 - 蒸汽桌的性质
蒸汽表 - 能量系统中的常见参数

水和蒸汽是一个常见的媒体,因为他们的属性非常众所周知。他们的属性在所谓的“蒸汽桌子“。在这些表中,基本和关键性质,例如压力,温度,焓,密度和比热,沿蒸汽饱和曲线作为温度和压力的函数制成。该属性也针对单相状态制表(压缩水或者过热蒸汽)在温度和压力的网格上延伸到2000ºC和1000MPa。

可以找到进一步的综合权威数据nist webbook.流体热物理性质的页面。

另请参阅:蒸汽表

图表:绝对压力作为水温的函数
水:绝对压力作为温度的函数
水:绝对压力作为温度的函数
图表:密度作为水温的函数
图表 - 密度 - 水 - 温度
密度作为水温的函数
图表:动态粘度作为水温的函数
动态粘度作为水温的函数
图表:动态粘度作为水温的函数
资料来源:wikipedia.org cc by-sa

水作为主持人

中子主持人,这是重要的热反应器,用于中等,即慢慢下来裂变热能。核心低质量数字对此目的最有效,因此主持人始终是低质量数的材料。常用的主持人包括常规(光)水(大约75%的世界反应堆),坚实石墨(20%的反应堆)和重水(5%的反应堆)。

在大多数核反应堆中,水都是冷却剂和主持人。尤其是在氢核上发生的调节。如果是(a = 1)作为目标核,可以完全停止入射中子 - 它具有最高的平均对数能递增所有细胞核。另一方面,氢核具有相对较高的核吸收横截面,因此水不是最好的主持人调节比率

中子主持人 - 参数

水作为中子屏蔽

中子辐射的屏蔽
水作为中子盾

由于高氢含量和可用性,水是有效的和常见中子屏蔽。然而,由于氢气和氧的原子数量低,水是不可接受的遮挡伽马射线的屏蔽。另一方面,在某些情况下,这种缺点(低密度)可以通过高厚度的防水罩来补偿。在中子的情况下,水完全调节中子,但是通过氢核仲核射线产生具有高能量的中子。这些伽马射线高度渗透物质,因此它可以增加对防水罩的厚度的要求。添加A.硼酸可以帮助解决这个问题(没有强烈伽玛发射的硼核上的中子吸收),但导致建筑材料腐蚀的另一个问题。

也可以看看:屏蔽中子

水作为伽马辐射屏蔽

简而言之,有效屏蔽伽玛辐射在大多数情况下基于材料的使用,其中包括以下材料的性质:

  • 高密度的材料。
  • 高原子数量(高Z材料)
半值图层(以cm)
伽马射线能量为100,200和500 keV的不同材料的半值图层(以cm为单位)。

虽然水是两者都不高密度也不高Z材料,它通常用作伽马屏蔽。水在储存期间或在从运输过程中提供燃料池中的燃料组件的辐射屏蔽反应堆核心。虽然水是低密度的材料和低Z材料,但它通常用于核电厂,因为这些缺点可以随着厚度的增加而补偿。

半值水层

半值层表示通过a降低入射辐射强度所需的吸收材料的厚度因子二

半值图层(以厘米)在伽马射线能量为100,200和500 keV的不同材料。

参考:
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也可以看看:

材料

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