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深度剖析|核能——人类解决能源问题的唯一出路

2016-05-11 15:27来源:麻省理工科技评论关键词:核能核电项目核电建设收藏点赞

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这里特别介绍几句这位在中国不太知名的伟大的前苏联科学家,生卒于情人节,是前苏联氢弹众多“父亲”中很重要的以为成员。之后还有美国的氢弹之父爱德华?泰勒(Edward Teller)在1996特地跑到俄罗斯做了关于增值-燃烧概念的报告。之后还陆续有一些大牛也发表了相关著作或者相关报告。目前的普遍共识是,行波堆的概念在理论上是可行的。

  

行波堆发展简史(图片来源Terrapower官网)

行波堆的原理在看完了上一章的介绍应该很容易理解,其实就是靠初始的高富集度燃料棒“点火”,释放出大量的快中子,将附近的“贫”燃料棒中铀-238转化为易裂变核素钚-239,所以核裂变的“火焰”就会逐渐蔓延到附近被“增值”了的燃料棒上,“火焰”所在之处便是一个功率峰值,随着“火焰”逐渐蔓延开,这个功率峰会向着“新燃料”生成的方向移动,这就是“行波”(traveling wave)二字的由来。而这个“行波”过程的一维模拟可以在下面的小视频中得到一个直观感受。

比尔?盖茨在2010年TED演讲的时候提到的燃料棒是按照这个一维扩散的概念来堆放的,而现在又多了一个所谓的“驻波”概念,就是通过移动燃料棒的方法,让“火焰”留在中心,实现了“行波”的“原地踏步化”。

行波堆的好处是显然易见的,它大大得增加了核裂变的效率,既提高了燃料的燃耗(理论值30%),又降低燃料的富集度要求(直接使用天然铀,甚至使用燃烧后的“贫燃料”)。从燃料成本来看,天然铀大约比20%富集度的铀燃料便宜100倍,同时因为燃烧完全,行波堆的废料所含的剧毒锕系元素非常稀少,不需要额外的“去锕处理”,因此行波堆不仅降低了发电成本,还降低了环境污染的隐患,真正达到了核能环保高效的初衷。

原标题:核能是人类解决能源问题的唯一出路
投稿与新闻线索:陈女士 微信/手机:13693626116 邮箱:chenchen#bjxmail.com(请将#改成@)

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