Radiation crisis in Fukushima---- basic knowledge about the operation of nuclear plant

看了和聽了好多天有關日本核電廠的事情，reactor (反應爐)、fuel rods (燃料棒)、core meltdown (核心融毀） 等等的字眼不斷的在新聞中反覆的出現。但是他們真正的功能是什麼? 核電廠的正常運作又應該是怎樣? 現在日本福島核電廠為何會溫度過高? 透由以下的解釋，進一步的了解核電廠的基本運作原理以及日本現所面臨的核電廠問題 (以下資料節錄翻譯自CNN網頁)

Reactor basics （反應爐的基本運作）
核能反應爐的種類可以分成好幾種，包括: boiling water reactor systems(沸水型反應爐)和pressurized water reactor systems （加壓水型反應爐）。而日本福島的核電廠是使用boiling water reactor systems(沸水型反應爐)的。他的運作方式是: 核能反應爐的中心是一個「reactor vessel」（反應管），其中裝著長約12尺的「fuel rods」(燃料棒)。

「fuel rods」(燃料棒)垂直放在「reactor vessel」（反應管）中，並置入於一個稱為「core」（核心）的網狀區。核能因此而開始反應 (即發生原子分裂的情形)，每一個的原子分裂所帶來的就是大量的能量(energy)，而這些能量是以「熱」（heat）以及「輻射」(radiation)的形態出現。這樣的核反應也同時的釋放出自由中子接近其他的原子，進而引發其他的原子分裂，成為連鎖反應。

而可以吸收中子的「控制棒」（control rods）就是用來調控這樣原子分裂的連鎖反應。當這些「控制棒」（control rods）置入「core」（核心）時，中子會被吸收進而使連鎖反應慢下來。反言之，當「控制棒」（control rods）移開時，中子分裂的連鎖反應又會開始加速發生。

simple animation on CNN: Reactor basics

Normal operation（正常的運作情形）
中子分裂的連鎖反應的速度以及會產生的溫度，是由「reactor vessel」（反應管）中的水來調節。如果一切正常的話，反應爐將會達到所謂的"臨界點"，並持續的保持在一定的溫度。產生的熱使得在「reactor vessel」（反應管）中的水沸騰而產生水蒸氣。水蒸氣從連結「reactor vessel」（反應管）的管線流出進而帶動了渦輪，而渦輪的轉動則產生了電。水蒸氣最後流到了冷凝器被冷卻而還原成水的態樣，之後這些水會在被幫浦打回去反應爐，繼續剛剛一樣的流程。

simple animation on CNN：Normal operation