一种展示链式核裂变反应可控的互动科普装置制造方法及图纸

技术编号:33867589 阅读:28 留言:0更新日期:2022-06-18 11:00
本实用新型专利技术公开了一种展示链式核裂变反应可控的互动科普装置,应用于科普展示技术领域,解决了静态展示或加语音讲解互动性差等问题。参与者通过控制控制棒装置控制控制棒模型上下运动,控制棒模型吸引中子模型的速度会随控制棒模型的上下而变化,控制棒模型下移,控制棒模型吸收的中子模型越多,反应速度减慢,控制棒模型上移,控制棒模型吸收的中子模型越少,反应速度加快。具备科普性、互动性,参与者直接操作,直观的观看链式核裂变反应,生动性好,视觉效果佳,参与者可对链式核裂变反应的可控原理清晰解读,具有探究性。风机采用无极调速风机,在互动展示过程中,风机实现无极调速,控制透明容器内的风量,确保场景模拟效果最佳。最佳。最佳。

【技术实现步骤摘要】
一种展示链式核裂变反应可控的互动科普装置


[0001]本技术涉及科普展示
,特别是指一种展示链式核裂变反应可控的互动科普装置。

技术介绍

[0002]核裂变反应是指由重的原子核(主要是指铀核或钚核)分裂成两个或多个质量较小的原子核以及2~3个自由中子,还有β和γ射线和中微子,并释放出巨大的能量的一种核反应形式。原子弹和核能发电的能量来源就是核裂变。其中铀裂变在核能发电中最常见,即以铀

235为核燃料,热中子轰击铀

235原子核后会放出2~3个自由中子,中子再去撞击其它铀

235原子核,就可使裂变反应不断地进行下去,这就是链式核裂变反应。科学家们根据其原理得出通过吸收中子来控制链式核裂变反应速度的方法:用由硼和镉等易吸收中子的材料做成控制棒,通过调节控制棒插入到核燃料中的深度,来补偿燃料消耗和调节反应速率,使反应维持稳定,或者在必要时停止:如需增加能量,只需将控制棒抽出适量,即插入深度减小,这样被吸收的中子减少,有更多的中子参与裂变反应;若要停止链式核裂变反应,只需将控制棒完全插入核裂变反应中心吸收掉大部分中子即可。
[0003]目前对该原理的展示多为图文展示或静态模型展示,例如

华龙一号

等核反应堆模型,均为对核反应堆的工作原理进行静态展示或加语音讲解,科学教育方式单一,视觉效果交差,缺乏生动性,不够直观,对链式核裂变反应的可控原理解读不够清晰,缺乏探究性。

技术实现思路

[0004]本技术提供了一种展示链式核裂变反应可控的互动科普装置,现有的科普展示具有以下问题,静态展示或加语音讲解,科学教育方式单一,视觉效果交差,缺乏生动性,不够直观,对链式核裂变反应的可控原理解读不够清晰,缺乏探究性。
[0005]为解决上述技术问题,本技术的实施例提供如下方案:
[0006]本技术实施例提供一种展示链式核裂变反应可控的互动科普装置,包括展台,在所述展台的顶部安装有透明容器,在所述容器内放置有铀原子核模型和中子模型,所述中子模型中含有铁粉,在所述展台上安装有位于所述透明容器内的控制棒装置,所述控制棒装置上安装有控制棒模型,所述控制棒模型内设置有强磁铁,控制所述控制棒装置得以控制所述控制棒模型上、下移动,在所述展台上安装有无极调速风机,所述风机可向所述透明容器内输送风。
[0007]优选地,所述互动科普装置还包括控制系统,在所述展台上安装有推杆,推动所述推杆,所述控制系统得以控制所述控制棒装置控制所述控制棒模型上、下移动。
[0008]优选地,所述控制棒装置包括固定杆,所述固定杆的下端安装在所述展台上,所述固定杆的上端位于所述透明容器的正上方,在所述固定杆的上端上安装有电动推杆,所述电动推杆伸入所述透明容器内,在所述电动推杆上安装有控制棒模型,所述控制系统控制所述电动推杆伸缩。
[0009]优选地,所述互动科普装置还包括固定座,所述固定座的一端连接所述固定杆的上端、另一端连接所述透明容器,在所述固定座内安装有电动推杆。
[0010]优选地,在所述展台上安装有按钮,按动所述按钮,所述控制系统得以控制所述风机开关。
[0011]优选地,所述互动科普装置还包括导向管,所述导向管安装在所述固定杆的上端且伸入所述透明容器内,所述导向管套设在所述控制棒模型的外侧。
[0012]优选地,所述互动科普装置还包括反应速度指示灯带,所述反应速度指示灯带的亮灯的长度和颜色指示较高反应速度、合适反应速度、较低反应速度、反应几乎停止四个状态。
[0013]优选地,所述控制棒模型包括安装在所述电动推杆外侧的强磁铁组。
[0014]优选地,所述互动科普装置还包括固定外罩,所述固定外罩安装在所述透明容器内侧,且所述固定外罩套设在所述导向管的外侧。
[0015]本技术的上述方案至少包括以下有益效果:
[0016]上述方案中,参与者通过控制控制棒装置控制控制棒模型上下运动,控制棒模型吸引中子模型的速度会随控制棒模型的上下而变化,控制棒模型下移,控制棒模型吸收的中子模型越多,反应速度减慢,控制棒模型上移,控制棒模型吸收的中子模型越少,反应速度加快;
[0017]互动科普装置在具备科普性的同时,具备互动性,参与者直接操作,直观的观看链式核裂变反应,生动性好,视觉效果佳,参与者可对链式核裂变反应的可控原理清晰解读,具有探究性;
[0018]风机采用无极调速风机,在互动科普装置互动展示过程中,风机实现无极调速,控制透明容器内的风量,确保场景模拟效果最佳。
附图说明
[0019]图1为本技术的展示链式核裂变反应可控的互动科普装置的立体图;
[0020]图2为本技术的展示链式核裂变反应可控的互动科普装置的控制棒装置的结构示意图;
[0021]图3为本技术的展示链式核裂变反应可控的互动科普装置的操作方法流程图。
[0022]附图标记:
[0023]1、展台;2、透明容器;3、中子模型;4、铀原子核模型;5、控制棒装置;6、固定座;7、直线电动推杆;8、导向管;9、固定外罩;10、强磁铁;11、控制棒模型;12、反应速度指示灯带;13、推杆;14、按钮;15、固定杆。
具体实施方式
[0024]下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例,然而应当理解,可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反,提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开,并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。
[0025]如图1~图3所示的,本实施例提供了一种展示链式核裂变反应可控的互动科普装置,包括展台1,在展台1的顶部安装有透明容器2,透明容器2优选采用透明亚克力材质,在容器内放置有铀原子核模型4和中子模型3,中子模型3中含有铁粉,在展台1上安装有位于透明容器2内的控制棒装置5,控制棒装置5上安装有控制棒模型11,控制棒模型11内设置有强磁铁10,控制控制棒装置5得以控制控制棒模型上、下移动,在展台1上安装有无极调速风机,风机可向透明容器2内输送风。
[0026]本实施例的互动科普装置,参与者启动风机,容器中模拟演示

中子

的中子模型3和

铀原子核

的铀原子核模型4碰撞链式核裂变反应;参与者通过控制控制棒装置5控制控制棒模型11上下运动,吸收

中子

,核反应速度会随

控制棒

的上下而变化,

控制棒

上移,

中子

吸收少,反应速度加快,

控制棒

下移,

中子

吸收多,反应速度减慢。即,控制棒模型11吸引中子本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种展示链式核裂变反应可控的互动科普装置,其特征在于,包括展台,在所述展台的顶部安装有透明容器,在所述容器内放置有铀原子核模型和中子模型,所述中子模型中含有铁粉,在所述展台上安装有位于所述透明容器内的控制棒装置,所述控制棒装置上安装有控制棒模型,所述控制棒模型内设置有强磁铁,控制所述控制棒装置得以控制所述控制棒模型上、下移动,在所述展台上安装有无极调速风机,所述风机可向所述透明容器内输送风。2.根据权利要求1所述的展示链式核裂变反应可控的互动科普装置,其特征在于,所述互动科普装置还包括控制系统,在所述展台上安装有推杆,推动所述推杆,所述控制系统得以控制所述控制棒装置控制所述控制棒模型上、下移动。3.根据权利要求2所述的展示链式核裂变反应可控的互动科普装置,其特征在于,所述控制棒装置包括固定杆,所述固定杆的下端安装在所述展台上,所述固定杆的上端位于所述透明容器的正上方,在所述固定杆的上端上安装有电动推杆,所述电动推杆伸入所述透明容器内,在所述电动推杆的推杆上安装有控制棒模型,所述控制系统控制所述电动推杆的推杆伸缩。4.根据权利要求3所述的展示链式核裂变反应可控的互动科普装置,其特征在于,...

【专利技术属性】
技术研发人员:李瑞婷胡滨
申请(专利权)人:中国科学技术馆
类型:新型
国别省市:

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