榕哥烙科第384期核电站烧什么才

「本文来源:中国数字科技馆」

今年的奥运注定载入史册,

因为疫情推迟一年;

观众云观战;

还有各种小插曲,

比如韩国信不过福岛食材,

自己给运动员安排餐饮

引发了主办方的不满。

这事儿不怪大家心里没底,

毕竟福岛事故到现在

也看不到解决的曙光啊。

从技术角度上说,

福岛事故源于设计上的先天不足。

目前全球所有核电站

大约有60%都采用压水堆的技术,

福岛也不例外。

核电站靠元素裂变释放能量发电。

具体说,

就是核燃料通过链式反应持续裂变发热,

用水把热带走,水被加热成蒸汽,

蒸汽推动蒸汽轮机发电,

同时水还起到冷却作用。

这样循环往复持续运作。

不过为了提高蒸汽轮机的发电效率,

温度低了不划算。

可水在常压下℃就沸腾了,

那就给水加压,提高它的沸点。

这也是压水堆这个名字的由来。

压力大、高辐射的工作环境

对于材料的要求当然很高,

正常情况下当然是没问题的。

设计者考虑了诸多极端情况,

配以各种应对措施。

只不过再好的设计

也架不住天灾人祸的轮番冲击。

人类的发展离不开能源,

现在都在强调节能减排,

在可以预见的将来

化石能源也必然会被淘汰,

不过谁来接班呢?

核能是目前看来最有希望接过这根接力棒的,

只不过靠以往的核反应堆恐怕还不够。

目前第四代核反应堆的研究序列中

有一款就值得我们期待,

它就是钍基熔盐堆TMSR。

从名字咱就可以看出,

它的核燃料是钍不是铀,

它以氟化钍为冷却剂和燃料。

由于钍本身并不能达成链式反应,

就需要中子轰击钍成为铀,

而铀是可以进行链式反应的,

同时作为中子源持续轰击钍继续让它增殖。

因为熔盐状态的氟化钍温度高,

热容大,工作效率就高。

而且只需要常压下就能工作。

另外,一旦发生问题,

温度激增会直接将反应堆底部的保险塞融化,

熔盐迅速流出。

由于失去了铀中子源的轰击,

钍还是钍,它无法继续链式反应。

而一旦温度下降,熔盐就会凝固,

将整个堆芯包裹在里面。

不会出现福岛那种堆芯融化,

需要不断用水来降温,

最后弄出海量核污水的情况。

形象点儿说,

前者有点儿釜底抽薪的意思,

而后者则只能扬汤止沸,

哪个更靠谱更合理一目了然。

同时,

从核废料的角度看,

钍堆产生的核废料半衰期更短,

相比铀堆,从几万年直接降低到五百年。

毕竟处理废料也是成本啊。

更别说从蕴藏量和开采难易度上讲,

钍也比铀便宜多了。

从安全角度考虑,铀堆需要建在水边,

前面说了啊,需要水来降温。

而邻水的地方往往是发达地区,缺电,

可一旦出事,危害也更严重。

钍堆就没这个问题,

很适合往欠发达地区,缺水地区推广。

当然凡事有一利必有一弊,

钍堆的设计和制造肯定更为复杂,

技术难度大。

不然也不会让铀堆满街跑了。

更别说铀堆还有个副产品——钚,

原子弹的原料喔。

这就好理解当年

美苏为何都不约而同在众多方案中

选择了它吧。

不过这倒也给了钍堆另一个优势,

向欠发达国家输出,

不用担心核武器扩散问题,

真正让全世界人民都幸福起来。




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