找回密码
亿开网 首页 科技 产业资讯 石化能源 查看内容
订阅

石化能源

聚变能源与裂变能源

2011-4-12 23:56| 发布者: wuwen| 查看: 1320| 评论: 0

摘要:   铀-235等重原子核裂变时,会产生200多种放射性同位素。虽然大部分同位素半衰期短,可以在很短时间内衰变,但仍有一些,主要是锕系元素的半衰期长,会对人类造成几百万年的危害。除了放射性外,裂变堆的核燃料及 ...

  铀-235等重原子核裂变时,会产生200多种放射性同位素。虽然大部分同位素半衰期短,可以在很短时间内衰变,但仍有一些,主要是锕系元素的半衰期长,会对人类造成几百万年的危害。除了放射性外,裂变堆的核燃料及裂变产物如钚等,还有很强的化学毒性。我们说裂变堆很清洁,是由于它层层设防,对放射性物质采取了严格的隔离措施。而氘、氚等聚变反应中产生的氦,是没有放射性的。如果我们不在聚变堆中加入铀、钍等裂变材料,那么聚变堆产生的放射性废物,主要是泄漏的氚,以及聚变时释放的中子、质子,引起聚变堆结构材料活化而生成的。聚变堆产生的放射性,比裂变堆少得多。聚变堆由于活化产生的放射性废物主要是固体。而裂变堆产生的放射性废物,加上裂变堆核燃料后处理过程中生成的废物,不少是气体和液体。气体或液体放射性废物的处理,比固体困难些。

  裂变堆如果冷却剂的循环遭到破坏,即使反应堆停堆,由于放射性衰变的余热得不到冷却,堆芯温度还会上升,使燃料元件烧毁,造成放射性物质外逸。美国三里岛核电站的事故,就是这么造成的。聚变堆没有余热,即使冷却剂丧失,也不可能出现三里岛那样的事故。

  在可以预见的地球上人类生存的时间内,水中的氘,足以满足人类未来上千亿年对能源的需要。因此地球上的聚变燃料,对于满足未来的需要来说,是无限丰富的;聚变能源的开发,将一劳永逸地解决人类的能源需要。

  在地球上的自然条件下由于原子核之间的静电斥力,以及地球上的引力太小,在地球上的自然条件下无法实现聚变。因而在地球上可以实现裂变链式反应,但是只能在人工的条件下实现。目前主要有磁约束、惯性约束和介子催化等途径可以实现聚变。经过半个多世纪的努力,虽然有些途径已显示出胜利的曙光,但要发展到实用阶段,还有一段艰难的道路。

  受控聚变的研究之所以如此艰难,一个根本的原因,是由于所有原子核都带正电。核力是一种短程力。2个带正电的原子核互相接近时,它们之间的静电斥力也越来越大。只有当它们之间互相接近的距离达到大约万亿分之三毫米时,核力才能起作用。这时由于核力大于静电斥力,2个原子核才能聚合到一起,放出巨大的能量。由于2个原子核聚合前首先要克服强大的静电斥力,所以在地球上现有的条件下,很难发生聚变。为了实现铀-235、钚-239等的裂变,不需要入射中子及靶原子核具有任何动能;而为了使2个原子核聚变,首先必须使两个原子核的一方或双方有足够的能量,去克服彼此之间的静电斥力。这就是全部症结之所在。


鲜花

握手

雷人

路过

鸡蛋

相关阅读

QQ| 手机版|小黑屋|Archiver| 亿开网

Copyright © 2013-2014 Ekaie Mcom.   All Rights Reserved.

Powered by 亿开网管理委员会技术中心( 沪ICP备10005991号 )

沪公网安备31011002000004号


返回顶部