1.核电原理
    1.1核电发电的基本原理
    核电发电的基本原理是利用铀燃料进行核分裂连锁反应所产生的热，将水加热至高温高压，进而产生水蒸气推动汽轮机带动发电机发电。这一过程中的能量转换形式可概括为：

    利用核反应堆中核裂变所释放出的热能进行发电的方式，与火力发电极其相似。最大的区别是核电站以核反应堆及蒸汽发生器代替了火电站的锅炉，以核裂变能代替矿物燃料（燃煤）的化学能。

    想一想：核反应所放出的热量较燃烧化石燃料所放出的能量要高很多（相差约百万倍），所以核电站需要的燃料体积比同等规模的火电厂少很多。请大家思考，这意味着什么？
    1.2核电站分类
    按反应堆慢化剂类型的不同，核电站反应堆可以分为压水堆（PWR）、沸水堆（BWR）、重水堆（PHWR）、气冷堆（GCR）、石墨堆（LWGR）、快堆（FBR）等。
    1.3压水堆（pressurizedwaterreactor）
    我国在运、在建反应堆绝大多数都是压水堆。先了解一个概念——核反应堆回路（环路），这里是指核电站三个互不直接相通的管路系统。
    压水堆核反应堆的工作原理可以概括为：主泵将高压冷却剂（一般保持在120～160个大气压）送入反应堆。在高压情况下，冷却剂的温度即使达到300℃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U型传热管（这是一回路循环系统），把热量传给管外的二回路水，使水沸腾产生蒸汽；一回路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。做过功的乏蒸汽从汽轮机排出，到冷凝器中凝结成水，再由凝结给水泵送入加热器，重新加热后送回蒸汽发生器（这是二回路循环系统）。而冷凝器中的冷却剂是由循环水泵抽来的海水，完成冷却使命后又排回大海（这是三回路循环）。
    1.4沸水堆（BoilingWaterReactor）
    沸水堆在全球核电站中也占一定比例，如日本福岛核电站。从字面上来看，沸水堆就是采用沸腾的水来冷却核燃料的一种反应堆，其工作原理为：冷却水从反应堆底部流进堆芯，对燃料棒进行冷却，带走裂变产生的热能，冷却水温度升高并逐渐气化，最终形成蒸汽和水的混合物，经过汽水分离器和蒸汽干燥器，利用分离出的蒸汽推动汽轮进行发电。相比压水堆，沸水堆少了一个回路。
    2.核燃料棒及核反应堆压力容器
    2.1核燃料棒
    以最常见的压水堆核电站为例，核燃料采用的铀是低浓缩铀，其中裂变材料铀-235的含量为3%——5%（称为富集度,天然铀的铀-235富集度为0.714%）。核燃料以铀混合物粉末烧结成的直径约0.95厘米，高度约1厘米的圆柱体二氧化铀陶瓷芯块的形式存在，几百个芯块叠在一起装入直径约1厘米,长度约3.85米，厚度为1毫米左右的细长锆合金材料套管内，所以叫燃料棒。锆合金管耐高温、耐腐蚀、高强度。289根（17×17）燃料棒组合在一起成为一个燃料组件，157个燃料组件放在反应堆压力容器中，成为核电站发电的能量来源。

    2.2核反应堆压力容器
    反应堆压力容器是装置核反应堆并承受其巨大运行压力的密闭容器，也称反应堆压力壳。它是核电站最重要的设备之一，算是核电站的“心脏”。核电站所用的反应堆主要有轻水堆（压水堆及沸水堆）、重水堆、气冷堆及快堆等。由于压力容器包容了反应堆的活性区和其他必要设备，其结构形式随不同堆型而异。按材质可以分为钢制和预应力混凝土制两类。钢压力容器可用于各种类型的核反应堆。预应力混凝土压力容器已成功地用于气冷堆，并正在探索用于其他类型的核反应堆。钢制压力容器是一个立式圆筒状设备，就像一个超大号高密闭的、超级坚固的“高压锅”，它高约13米（4层楼高），直径有4米（8个成年人合抱才能抱过来），由高性能合金钢制成，壁厚达20厘米，总重达306吨，内部可承受155个大气压，相当于家用高压锅承受能力的85倍。