除此之外，核裂变反应中会产生辐射，为了不让放射性裂变材料飞逸出来造成污染，因此核电站的整个反应堆都必须密闭。

　　申泮文在讲座中提到，他对原子核裂变反应的关注，始于1945年8月美军在日本上空投下的两颗原子弹。

　　原子弹的威力震惊了整个世界。因核裂变反应的发现对人类产生了重大影响，诺贝尔评奖委员会在1945年11月15日宣布，将1944年诺贝尔化学奖授予德国放射化学家和物理学家哈恩，而犹太人迈特纳则未获提名。申泮文介绍说，科学界没有忘记迈特纳，1994年，国际纯粹化学与应用化学联合会通过决议，将第109号元素命名为Meitnerium，以纪念核物理学家迈特纳。

　　拆解核电站：控制系统是要害

　　二战结束之后，各国渐次开始对原子能和平利用的探索研究。利用核裂变能量发电，是迄今最为重要的利用方式。申泮文打开一张“压水型原子裂变堆示意图”，解释核电站的核心结构部件及其运行原理。

　　由安全壳包裹的燃料棒、控制棒、重水、冷凝器、水泵、蒸汽与冷热水循环系统等，构成反应堆的“核岛”。

　　熔点高达2800摄氏度的二氧化铀经高温、高压熔接形成铀棒，作为核反应堆的燃料棒。其中所含铀-235是经离心机等装置特别提炼浓缩而成，二氧化铀仅占到整个铀燃料棒的3%到4%。铀-235发生核裂变反应，产生核电站发电所需热量。

　　在反应堆中，控制棒是“吃”中子的材料，通常由金属镉或者硼的合金制成，通过对中子的吸收来控制核裂变“链式反应”的速度，从而稳定释放“裂变能”。在福岛核电站危机发生后，日本方面通过直升机向反应堆喷水的同时喷撒硼酸，正是试图用硼自然吸收中子。

　　核裂变产生的能量需要被水吸收，从而转化为水蒸气携带的热能。由此，燃料棒、控制棒和水，均被耐高压材料金属锆制成的外壳，密封在反应堆“核芯”内。这样构成的一个“锅炉”，需要由控制棒操纵机将水蒸气温度保持在300摄氏度，实现自动定温控制。另一方面，300摄氏度的水蒸气在密闭壳内产生的压强将接近86个大气压，这成为反应堆的风险之一。

　　“压水堆”类型的核反应堆，水在其中充当传热介质以外，还有一个重要作用是作为中子的“减速剂”。中子与水中的氢原子质量相当，二者在碰撞中可以使得中子变慢，进而得以被铀-235吸收持续发生链式核裂变。

　　在自成体系的反应堆“核芯”之外，则是一整套由水泵控制的水循环系统，通过热量交换最终带动发电机发电。水经过热交换器和冷凝器等装置，循环往复带走反应堆中不断产生的“裂变能”。

　　至此，控制棒在整个系统中发挥着至关重要的作用。核裂变反应增多导致温度升高时，控制棒自动伸入燃料棒之间吸收中子；而当温度降低，控制棒则自动拉出，以增多核裂变反应的发生。

　　申泮文说，在整个核反应堆系统中，放射性物质都被滞留在封闭安全壳内，所以核科学技术专家认为核能为清洁能源是正确的。

　　随后，申泮文指出整个核电站的体系中，存在着三个要害部位。

　　首当其冲的要害，是控制棒的自动控制系统。如果无法操纵控制棒，中子会不断“繁衍”，不断的核裂变反应就会持续生成热量。所以，控制棒是反应堆的“心脏”。

　　其次，热量交换过程中，循环系统的两个水泵也是整个系统的要害。申泮文形象地比喻到，如果两个水泵停止工作，那就相当于人的“肠梗阻”，不能把热量载运出来，那就麻烦了。