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强效混搭核反应堆:提升能源效率

时间:2023-05-13 理论教育 版权反馈
【摘要】:利用氘-氚反应产生的中子来引起裂变反应,不仅能够产生电能,也能够燃烧聚变废料和产生裂变燃料。这种核聚变驱动裂变反应堆,是在20世纪50年代,由苏联科学家安德烈·萨哈罗夫提出来的。传统的核裂变反应堆依赖的是链式反应,要维持链式反应,就必须用钚或浓缩铀作为燃料。而“聚变-裂变混合反应堆”是由聚变爆炸产生的中子触发裂变反应,不再需要维持链式反应。

强效混搭核反应堆:提升能源效率

“混搭”核反应堆

核反应堆也玩起了“混搭”,一种聚变-裂变混合反应堆,正在引起人们的关注。它是一项完全颠覆现代核能技术的新技术。

裂变是重金属元素(铀-235)的原子核吸收一个中子后,分裂成2个(极少情况下会是3个)更轻的原子核以及2~3个自由中子,还有β和γ射线中微子,并释放出巨大的能量;核聚变是由质量轻的原子(氘和氚)在超高温条件下,发生原子核互相聚合,生成较重的原子核(氦),并释放出巨大的能量。核聚变释放出的能量远大于核裂变,在自然界中,太阳的光和热源自核聚变;氢弹的能量也来自核聚变。数十年来,科学家一直期望用核聚变发电来解决人类能源问题,但是进展迟缓。

因此,美国的科学家设计出一套新方案:用核聚变来驱动核裂变,也就是所谓“聚变-裂变混合反应堆”。它是将聚变反应和裂变反应结合在一起的反应堆。聚变反应产生中子多而功率小,裂变反应产生中子少而功率大。利用氘-氚反应产生的中子来引起裂变反应,不仅能够产生电能,也能够燃烧聚变废料和产生裂变燃料。这种核聚变驱动裂变反应堆,是在20世纪50年代,由苏联科学家安德烈·萨哈罗夫提出来的。(www.xing528.com)

“聚变-裂变混合反应堆”,先在一个反应室的内壁上排放一厚层铀或其他核燃料,然后利用激光脉冲在反应室内触发核聚变爆炸,放射出的中子轰击到内壁上的核燃料后,会使其中的原子分裂。这可以将反应室的能量输出提升3倍,甚至更多。传统的核裂变反应堆依赖的是链式反应,要维持链式反应,就必须用钚或浓缩铀作为燃料。而“聚变-裂变混合反应堆”是由聚变爆炸产生的中子触发裂变反应,不再需要维持链式反应。这样核燃料可以使用未浓缩的铀、贫化铀,甚至其他核反应堆产生的废料。同时,它对核燃料的利用率很高,可以达到90%。

1895年3月22日,巴黎放映了世界上第一部电影片《工厂大门》。

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