北极星

搜索历史清空

  • 水处理
您的位置:电力核电核电建设与运行评论正文

揭秘比尔盖茨与中核将合作研发的第四代核电

2015-09-23 11:11来源:领能知道作者:Eknower关键词:四代核电技术核电建设核技术收藏点赞

投稿

我要投稿

这件事情实现起来并不容易,主要依靠上图TWR的构造中的堆芯的设计,也就是数字3标注的地方。

过去核反应堆中的核燃料是铀235。铀235是铀(Uranium)元素里中子数为143的放射性同位素,是自然界至今唯一能够裂变的同位素。铀235裂变过程中质量会变轻,根据爱因斯坦的质能方程可知,这个过程一定也会伴随着能量产生。

可惜唯一能够裂变的同位素铀235在天然铀中含量是最低的,只有约0.7%,大量的是铀238。过去核电反应堆的堆芯利用完铀235后,剩下的大量的铀238被作为废料处理,但铀238也具有放射性,因此核废料后处理对时间、地点都有很高的要求,不仅要花很多钱,而且还有高风险存在。

铀238也不是完全不可能被利用,用快中子轰击铀238,铀238就可以变成钚239,钚239是能够裂变的,产生大量能量。

所以,泰拉能源的TWR堆芯,中间是少量的浓缩铀235,外围是铀238,铀235可以理解为一个点火器,他裂变之后,产生的快中子轰炸外围的铀238,生成钚239,钚239裂变产生能量。

泰拉能源公司的“行波堆”采用具有400多堆年运行经验的钠冷快堆来实现。金属铀合金燃料,包壳与堆芯结构材料HT-9,蒸汽驱动朗肯循环发电。

泰拉能源公司的目标是在2020年前后制造出一台600MW的TWR反应堆模型。

想象中的采用TWR反应堆的核电站技术难点:

铀原子在堆内裂变时释放的粒子即中子损坏反应堆的金属部件。在现在的反应堆内,这个问题是可控制的,因为燃料停留在原位不动不超过六年,能经受得住中子的轰击;而假定泰拉能源的燃料要停留在原位30年不动,对材料的考验更大。物理学家、泰拉能源公司技术开发主任凯万˙韦弗(Kevan Weaver)说:“中子把一个原子击出晶格,留下一个空穴;于是空穴合并形成空隙,而后使部件肿胀。”

目前进展:

已有TWR模拟装置;

此外,核燃料外层覆盖物以及反应堆管道需要用特种钢HT9,目前已经找到供应商;完成多次针对HT9钢材的化学和物理实验。

这就是用于TWR反应堆管道的HT9钢材尽管泰拉能源在其官网介绍了这种技术的多种优点,比尔-盖茨也一直在对外推销TWR技术,而且从原理上看,行波快堆的确具有多种优势:比如核废料后处理的问题得以解决;不再需要大量的浓缩铀,因此可以更加严格一点儿限制浓缩铀技术扩散;铀238燃料大量存在,核燃料瓶颈不再突出,但是核电行业的人大部分还是觉得这事儿只是理论可行,现实中实现起来太困难了。

原标题:揭秘比尔盖茨与中核将合作研发的第四代核电
投稿与新闻线索:陈女士 微信/手机:13693626116 邮箱:chenchen#bjxmail.com(请将#改成@)

特别声明:北极星转载其他网站内容,出于传递更多信息而非盈利之目的,同时并不代表赞成其观点或证实其描述,内容仅供参考。版权归原作者所有,若有侵权,请联系我们删除。

凡来源注明北极星*网的内容为北极星原创,转载需获授权。

四代核电技术查看更多>核电建设查看更多>核技术查看更多>