核反應(yīng)堆是核電動(dòng)力裝置的核心設(shè)備，是產(chǎn)生核能的源泉。在壓水反應(yīng)堆中，能量主要來(lái)源于熱中子與鈾-235核發(fā)生的鏈?zhǔn)搅炎兎磻?yīng)。
裂變反應(yīng)是指一個(gè)重核分裂成兩個(gè)較小質(zhì)量核的反應(yīng)。在這種反應(yīng)中，核俘獲一個(gè)中子并形成一個(gè)復(fù)合核。復(fù)合核經(jīng)過(guò)很短時(shí)間（10-14s）的極不穩(wěn)定激化核階段，然后開(kāi)裂成兩個(gè)主要碎片，同時(shí)平均放出約2.5個(gè)中子和一定的能量。一些核素，如鈾-233、鈾-235、钚-239和钚-241等具有這種性質(zhì)，它們是核反應(yīng)堆的主要燃料成分。鈾-235的裂變反應(yīng)如圖1.3-1所示。
對(duì)于鈾-235與熱中子的裂變反應(yīng)來(lái)說(shuō)，目前已發(fā)現(xiàn)的裂變碎片有80多種，這說(shuō)明是以40種以上的不同途徑分裂。
在裂變反應(yīng)中，俘獲1個(gè)中子會(huì)產(chǎn)生2～3個(gè)中子，只要其中有1個(gè)能碰上裂變核，并引起裂變就可以使裂變繼續(xù)進(jìn)行下去，稱(chēng)之為鏈?zhǔn)椒磻?yīng)。
由于反應(yīng)前后存在質(zhì)量虧損，根據(jù)愛(ài)因斯坦相對(duì)論所確定的質(zhì)量和能量之間的關(guān)系，質(zhì)量的虧損相當(dāng)于系統(tǒng)的能量變化，即ΔE＝Δmc2。對(duì)鈾-235來(lái)說(shuō)，每次裂變釋放出的能量大約為200Mev（1兆電子伏=1.6×10-13焦耳）。這些能量除了極少數(shù)（約2％）隨裂變產(chǎn)物泄露出反應(yīng)堆外，其余（約98％）全部在燃料元件內(nèi)轉(zhuǎn)化成熱能，由此完成核能向熱能的轉(zhuǎn)化。
水作為冷卻劑，用于在反應(yīng)堆中吸收核裂變產(chǎn)生的熱能。高溫高壓的一回路水由反應(yīng)堆冷卻劑泵送到反應(yīng)堆，由下至上流動(dòng)，吸收堆內(nèi)裂變反應(yīng)放出的熱量后流出反應(yīng)堆，流進(jìn)蒸汽發(fā)生器，通過(guò)蒸汽發(fā)生器的傳熱管將熱量傳遞給管外的二回路主給水，使二回路水變成蒸汽，而一回路水流出蒸汽發(fā)生器后再由反應(yīng)堆冷卻劑泵重新送到反應(yīng)堆。如此循環(huán)往復(fù)，形成一個(gè)封閉的吸熱和放熱的循環(huán)過(guò)程，構(gòu)成一個(gè)密閉的循環(huán)回路，稱(chēng)為一回路冷卻劑系統(tǒng)。
蒸汽發(fā)生器產(chǎn)生的飽和蒸汽由主蒸汽管道首先送到汽輪機(jī)的高壓閥組以調(diào)節(jié)進(jìn)入高壓缸的蒸汽量，從高壓閥組出來(lái)的蒸汽通過(guò)四根環(huán)形蒸汽管道進(jìn)入高壓缸膨脹做功，將蒸汽的熱能轉(zhuǎn)變?yōu)槠啓C(jī)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)的機(jī)械能。在膨脹過(guò)程中，從高壓缸前后流道不同的級(jí)后抽取部分蒸汽分別送入高壓加熱系統(tǒng)和輔助蒸汽系統(tǒng)。高壓缸的排氣一部分送往4號(hào)低壓加熱器用于加熱凝結(jié)水，大部分通過(guò)四根管道排往位于低壓缸兩側(cè)的四臺(tái)汽水分離再熱器，在這里進(jìn)行汽水分離，并由新蒸汽對(duì)其進(jìn)行再熱。從汽水分離再熱器出來(lái)的過(guò)熱蒸汽經(jīng)四根管道送入四臺(tái)低壓缸內(nèi)膨脹做功，從四臺(tái)低壓缸前后流道抽取部分蒸汽分別送往3號(hào)、2號(hào)和1號(hào)低壓加熱器用于加熱凝結(jié)水；低壓缸的排氣排入凝汽器，并被海水冷卻為凝結(jié)水。
匯集到凝汽器熱井中的凝結(jié)水由一級(jí)凝結(jié)水泵升壓后送到凝結(jié)水精處理裝置進(jìn)行水質(zhì)凈化，接著凝結(jié)水通過(guò)軸封蒸汽加熱器、一號(hào)低壓加熱器和二號(hào)低壓加熱器。此時(shí)凝結(jié)水被加熱到87 oC。凝結(jié)水經(jīng)過(guò)二級(jí)凝結(jié)水泵進(jìn)一步提升壓力后通過(guò)三號(hào)低壓加熱器和四號(hào)低壓加熱器被加熱至151 oC進(jìn)入除氧器。凝結(jié)水在除氧器中進(jìn)行熱力除氧（P=0.84MPa，T=172oC），然后由主給水泵提升壓力后經(jīng)5、6號(hào)高壓加熱器進(jìn)一步被加熱至217.6 oC，最后進(jìn)入蒸汽發(fā)生器二次測(cè)，給水吸收反應(yīng)堆冷卻劑熱量后轉(zhuǎn)變成飽和蒸汽，沖轉(zhuǎn)汽機(jī)，從而形成完整的汽水循環(huán)，稱(chēng)為二回路汽水循環(huán)系統(tǒng)，同時(shí)由于汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子與發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子剛性相連，因此汽輪機(jī)直接帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電，把機(jī)械能轉(zhuǎn)換為電能。
綜上所述，壓水堆核電站將核能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔苁欠炙牟?，在四個(gè)主要設(shè)備中實(shí)現(xiàn)的：
?。?）反應(yīng)堆：將核能轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮埽ǜ邷馗邏核?，并將熱能傳給一回路冷卻劑；（2）蒸汽發(fā)生器：將一回路高溫高壓水中的熱量傳遞給二回路的水，使其變?yōu)轱柡驼羝?；?）汽輪機(jī)：將飽和蒸汽的熱能轉(zhuǎn)變?yōu)楦咚傩D(zhuǎn)的機(jī)械能；（4）發(fā)電機(jī)：將汽輪機(jī)傳來(lái)的機(jī)械能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔堋?/div>
