登录注册
请使用微信扫一扫
关注公众号完成登录
我要投稿
说起核能装置小型化,大家可能第一时间想到的就是电影《钢铁侠》中力大无穷的男主角。
钢铁侠之所以能够成为拥有超能力的漫威英雄之一,是因为其胸前装了一块拳头大小的“核能电池”,正是这块电池,为他提供了源源不断的能量。喜爱漫威英雄的你,是否也曾梦想过拥有一块和钢铁侠一样的“核能电池”呢?
然而,在目前的技术条件下,“核能电池”还只是漫画迷们心中一个美丽的梦想。
为什么现在科学家们还造不出“核能电池”?
这是因为现有的核电装置对核燃料的导热性能有很高的要求。如果没有安全高效的导热手段作为后盾和保障,只是为了拥有惊人能量就硬把“核能电池”穿在身上,估计钢铁侠一眨眼的功夫就会被核能发电时释放的大量热量“烤焦”了。
可喜的是,近日我国科学家在“铅基堆冷却剂技术”方面的研发工作取得了重大突破,新技术有效解决了核电装置高效导热的问题,而且大幅度提高了安全性。
基于这项技术,未来我国有望率先推出集装箱大小的世界首台迷你核电站——“核电宝”。
尽管集装箱大小的“核电宝”和钢铁侠的“核能电池”比起来,还是大了不少,但在我们的现实生活中,核电站要是能够缩小成集装箱那么大,那用途可就大多了:
未来如果集装箱“核电宝”能够研发和推出,将凭借其体型小、安全性高等诸多优点,被广泛应用在南海岛屿发电,远离大陆的海洋平台开发,以及核潜艇的升级等方方面面。
既然这项技术这么了不起,那么问题来了,这个铅基堆冷却剂到底是什么神奇的物质?为什么它的出现能让庞大的核电站有望变成集装箱那么大呢?它的出现又为什么能让核电装置更安全更高效呢?
要回答这些问题,我们首先得了解下核能发电的原理是什么。
核能发电的原理
简单来说,核能发电就是高级版烧锅炉,与用煤“烧锅炉”发电的过程类似,是把热能变成电能的过程:“燃烧”核燃料,释放出大量热量,随后循环水流经核燃料,水受热升温成为热水,进而成为水蒸气,水蒸气通过汽轮机转化为机械能,再经过发电机最终将机械能转化为电能。就这样,水作为“中间人”把核燃料产生的热量带走并用于发电。
原理看上去是不是很简单,不过要提一下的是,由于是“燃烧”核能,技术要求上可比烧锅炉复杂多了。
冷却剂就是用来带走核燃料产生热量的物质。如果选择用水带走热量,就是使用了水冷却剂。水冷却剂虽然成本低,但安全加热的上限温度只能到三四百度,对于后继发电部分来说,这样的温度还比较低,会降低发电效率。所以,近几十年间,人们又相继发明了钠冷却剂、氦气冷却剂等。
可以看出,以往的冷却剂都是可以流动的液体、气体或液体金属,而铅是一种固体金属,缺少流动性,不能像液体或气体一样流动带走热量。
科学家们怎么会选择铅作为冷却剂呢?
原来,铅虽然是一种固体金属,但它的熔点比较低,只有327℃。如果把铅与其它金属做成合金(铅基材料),例如铅铋合金或铅锂合金,则熔点更低,仅有一二百摄氏度。
当铅或铅合金熔化变成液态后,粘度很低,具有非常好的流动性。如果大家想象不出高温时铅流动的情景,不妨看一下水银流动的样子。
当铅基冷却剂吸收了核反应释放出的热量后,固体的铅基金属变成液体,然后不断循环流动把热量带走发电。整个过程就像是用核燃料,持续不断地烧一壶“铅基液体”。
铅及其合金在高温下是一种温和的液态金属。与传统的水冷却剂相比,铅基冷却剂的沸点高达两千多度。因此,不用担心高温时反应堆变成一口潜在危险的“高压锅”。铅基冷却剂的热导率也更大,约为水的三十倍,也就是说铅基液体可以带走比水更多的热量,因此发电效率也更高。
冷却介质是决定核反应堆大小的重要因素之一,正是由于铅基冷却剂出色的发电效率,使得核能装置小型化变得更有可能!
如此优异的导热性和热稳定性,使核反应堆可以在常压下运行,降低了不可控化学反应发生的可能性,安全系数也大大提高。
同时,铅基材料化学性质不活泼,几乎不与水和空气发生化学反应。
所以,大家不用担心“核电宝”会像日本福岛核电站那样发生氢气爆炸的恶性事故。
咱们中国的“核电宝”,安全质量有保证!
未来,人们还将更加安全高效地利用核能。随着技术的不断进步,以后的核能装置体积将会越来越小,能量利用率会越来越高。
也许某一天,电影中的钢铁侠真的会成为现实!
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。
传统核能自身发展面临核安全、核废料处置和公众接受度等挑战,同时受到技术不断进步价格不断下降的可再生能源的冲击,核能领域创新迫在眉睫。吴宜灿院士提出了第五代核能系统“核5G”,并深入诠释了亲近性、灵活性、智能性技术特征,为核能创新发展指明了重要方向。
编者按问渠那得清如许,为有源头活水来。作为核领域的先行者,在3月28日举办的第十五届中国国际核工业展览会上,中国核能电力股份有限公司在核电科普和承担社会责任方面屡出奇招。(来源:中国核电)除中国核电2017年度社会责任报告发布,第六届魅力之光杯全国中学生核电科普知识竞赛启动,此次中国核
本周核电行业又发生了许多大事,北极星电力网小编精心整理了本周(3.263.30)核电要闻,以供大家参阅。重磅!北京市新版政府核准投资项目目录发布禁建核电站3月29日,北京市《政府核准的投资项目目录(2018年本)》(以下简称《目录》)正式发布,对2015年旧版目录进行全面修订。新版目录,仅保留43项政
近日,铅基堆产业发展战略研讨会在安徽合肥举行。来自国家与地方主管部门领导、百余名行业院士专家以及100余家行业单位的代表,围绕开拓铅基堆产业,共创革新型能源的主题展开了研讨。(来源:中国核网)会上,倡议由中科院核能安全技术研究所牵头共建铅基堆产业战略联盟,推动我国铅基堆产业标准、规
3月9日,中科院核能安全技术研究所(以下简称核安全所)牵头成立铅基堆产业创新战略联盟。据了解,铅基堆使用铅(铅合金)作为冷却剂,整体发展已在四代核能系统中走在前列。铅基堆区别于目前大型商业堆型的特点何在?其产业化发展前景如何?就上述问题,记者采访了中科院核安全所所长吴宜灿。中国能源
2018年能源工作指导意见指出,把清洁低碳、安全高效的要求落实到能源发展的各领域、全过程,努力建设坚强有力的安全保障体系、清洁低碳的绿色产业体系、赶超跨越的科技创新体系。要更加注重绿色低碳发展,稳妥核电发展。自上世纪40年代世界进入原子时代,人类对原子能的探索就从未停下脚步。核能在能源
记得去年年底,网络上有一个吸睛的名词,谓之“核电宝”,据说这是中科院推出的又一黑科技。不过,由于“核电宝”提出概念后,便没有然后了,人们也就渐渐淡忘这个玩意儿。而实际上,核电宝并不仅仅是个概念,而确实是一项前沿核能技术,且正在研发中。今年我国取得突破性进展的两项核技术,ADS和可控
近日,中国铅基快中子反应堆研发工作取得重大突破的消息受到海内外媒体的极大关注。不过,中国新的核技术还没有得到应用,香港媒体《南华早报》就开始炒作“中国打算建造世界最小核电站并将其部署到南海?”,并称将可能“影响环境”。此外,铅基反应堆早在上世纪70年代就应用于前苏联潜艇上,那么中国
近日,中国铅基快中子反应堆研发工作取得重大突破,应用此项技术,未来我国还将率先推出迷你型核电源装置核电宝。不过香港媒体首先将核电宝与中国的南海岛礁联系在一起,并表示部署在南海将可能影响环境。不过,专家表示,进行安全风险和环境评估是任何一国建设核电站都要进行的最基本的工作。有意夸大
日前,我国铅基快中子反应堆研发工作取得重大突破,铅基反应堆核心技术实现了自主化,并跻身到了世界领先水平。沿用此项技术,未来,我国还将率先推出只有集装箱大小的迷你型核电源装置核电宝。经专家组鉴定,由中科院核能安全技术研究所设计研发的世界规模最大、功能最全的铅基堆冷却剂技术综合实验回
4月15日,国务院国资委发布654家“科改企业”名单,详情如下:“科改企业”名单中国核工业集团有限公司1.中核武汉核电运行技术股份有限公司2.中核第七研究设计院有限公司3.中国同辐股份有限公司4.中国核电工程有限公司5.中核能源科技有限公司6.同方威视技术股份有限公司中国航天科技集团有限公司7.中国
数据中心正在寻找传统电网之外的电力来源,以满足支持先进人工智能所需的电力需求。尽管引入了新的可再生能源发电,但现有的电网基础设施仍难以跟上多个领域急剧上升的需求,尤其是数据中心对电力需求增长迅速。当前的电网无法承载这种扩张的规模和速度。仅是审批新的大型输电项目和并网就可能耗时长达
4月11日,中国华能集团有限公司董事长、党组书记温枢刚在集团公司总部会见国际原子能机构总干事格罗西一行。集团公司副总经理、党组成员张涛、李启钊,国际原子能机构副总干事刘华参加会见。温枢刚对格罗西一行的到访表示欢迎,感谢国际原子能机构给予中国华能的支持和帮助,并简要介绍了华能生产经营
4月11日,中国中原召开干部大会,宣布集团公司党组关于中国中原领导班子调整的有关决定。集团公司董事、党组副书记刘建平出席会议并讲话,中国中原党委书记、董事长王永革主持会议。集团公司人力资源部副主任孙占辉宣读了任免决定:推荐毛亚蔚任中国中原对外工程有限公司董事、总经理、党委副书记,王
AI的能源悖论——是“耗电巨兽”还是“转型利器”?过去两年,ChatGPT和DeepSeek的爆火让全球见证了人工智能(AI)的颠覆性潜力。但鲜少有人意识到,每一次AI对话、视频生成或自动驾驶的背后,都是海量电力在支撑。国际能源署(IEA)最新发布的《能源与人工智能》特别报告首次全面揭示:AI既是能源消耗
近日,我国最大核能供热商用示范工程——国家电投“暖核一号”完成第六个供暖季任务,有力保障了山东烟台、威海城区40万居民清洁温暖过冬。从2019年首次投运以来,“暖核一号”供热能力不断提升,清洁效益不断放大,关键技术不断突破。本供暖季,“暖核一号”供热能力进一步增强,总供热面积近1300万平
4月9日,中国国家原子能机构主任单忠德在京会见来访的国际原子能机构总干事拉斐尔·马里亚诺·格罗西,双方签署有关合作文件,并就进一步深化和平利用核能领域技术创新、应用推广和人才培养等合作,共同推动原子造福全球南方进行深入交流。单忠德表示,习近平主席提出构建人类命运共同体理念和三大全球
4月10日,电投产融发布公告称,公司于近日获得国务院国有资产监督管理委员会的批复,原则同意公司本次重大资产置换及配套融资方案。此次交易涉及将公司持有的国家电投集团资本控股有限公司100%股权置出,与国家核电技术有限公司及中国人寿保险股份有限公司合计持有的国电投核能有限公司100%股权进行置
尽管2024年全球煤炭使用量达到了新的高度,但比特币挖矿已逐渐摆脱煤炭这一能源来源。在过去13年间,比特币挖矿中碳氢化合物燃料的使用量急剧下降,其中煤炭能源的使用量显著减少。尽管比特币挖矿的煤炭能源消耗据报每年平均下降8%,但全球煤炭消耗量却在上升。据总部位于巴黎的国际能源署(IEA)介绍
北极星氢能网获悉,4月8日,中核能源科技有限公司发布有关于高温气冷堆耦合光伏电解制氢项目中光伏电解水制氢研究采购公告。根据中核能源“揭榜挂帅”项目《高温气冷堆供热项目与光伏电解制氢项目耦合发展》项目的研究任务要求,针对光伏电解水制氢应用技术和需求,拟采购《高温气冷堆耦合光伏电解制氢
中核集团对中国经济长期向好信心坚定,切实履行实际控制人职责,“一企一策”制定年度市值管理方案,全力支持控股上市公司高质量发展。近年来,中核集团高度重视市值管理,提高上市公司质量专项行动取得较好成效,控股上市公司多次取得中国证券“金紫荆奖”。2022年以来,中核集团积极推动优质资产注入
在电力行业,我国长期面临着“卡脖子”的困境。关键设备与核心技术受制于人,严重制约着我国电力产业的自主发展。作为电力装备领域"国家队",西安西电开关电气有限公司(以下简称“西开电气”)以使命担当,大力投入研发,成功研制出一系列大国重器,打破国外技术垄断,为我国电力行业的独立自主发展开
4月10日14时48分,华能海南昌江核电二期工程项目3号机组冷态性能试验圆满成功,一回路压力边界完整、密封良好,标志着核电机组由安装阶段全面转入调试阶段,为机组后续的热试、反应堆装料及并网发电奠定了坚实的基础。冷态性能试验,俗称“冷试”,是核电站工程建设的重要里程碑节点之一,主要目的是全
党的二十届三中全会提出:“国家安全是中国式现代化行稳致远的重要基础。必须全面贯彻总体国家安全观,完善维护国家安全体制机制,实现高质量发展和高水平安全良性互动,切实保障国家长治久安。”作为国家安全的重要组成部分,能源安全事关经济社会发展全局。党的十八大以来,习近平总书记围绕国家能源
当前,位于广东梅州、肇庆、惠州、茂名等地的抽水蓄能工程正加速推进,“进度条不断刷新,从今年起,4座抽水蓄能电站将陆续建成投产,推动广东年内成为全国首个抽水蓄能在运规模突破1000万千瓦的省份。电站建成后,每年最多可消纳清洁能源136.8亿千瓦时相当于广东620万居民用户一年的用电需求。变速抽
4月8日,应中国国家原子能机构邀请,国际原子能机构总干事格罗西到访中国,首站走进中核集团海南昌江核电基地,实地调研全球首个陆上商用模块化小型堆玲龙一号工程,并见证《中国小型模块堆通用用户要求文件》发布。他高度肯定中国在世界核电发展中的示范作用,并为中国小堆的发展点赞。他指出,中国通
4月5日,国电南自研制的NPS801自主可控发变组保护装置在秦山核电基地方家山核电站1号机组成功投运,这是全国产自主可控发变组保护装置在核电领域的首套应用,首次实现了核电机组保护的元件级自主可控,进一步推动了国产电力核心设备在核电领域的广泛应用。NPS801自主可控发变组保护装置基于国产先进元
4月2—3日,央视财经频道《经济信息联播》推出新一轮电力体制改革十年主题策划——电改“新”观察专题系列报道。其中报道了广东汕头的亚洲单体连片规模最大淡水渔光互补一体化项目并网后将以“市场电量+基数电量”模式结算的案例,以及即将投入商业运行的海南首个独立共享储能项目的案例。2015年3月,
我国能源领域民营企业发展现状与建议来源:中能传媒研究院作者:邱丽静(中能传媒能源安全新战略研究院)民营经济是推进中国式现代化的生力军,是高质量发展的重要基础。能源是国民经济和社会发展的重要基础。近年来,油气勘探、核电开发、新能源基建等环节持续向民企开放,为民营企业开辟了大规模的增
近日,国家核安全局披露大陆运行及在建核电机组信息。截至2025年3月1日,我国大陆地区已颁发运行许可证的核电机组58台、已颁发建造许可证的核电机组31台、核准待建核电机组13台;共有在役民用研究堆(临界装置)17座、在建民用研究堆2座、正在退役民用研究堆(临界装置)3座。其中,运行核电机组和在役
4月6日4点6分,由中核五公司承建的漳州核电2号机组汽轮发动机首次冲转至1500转/分并稳定运行,标志着非核冲转试验圆满完成,为后续机组核蒸汽冲转和并网发电奠定坚实的基础!2号机组汽轮发电机组在冲转过程中利用反应堆冷却剂泵和稳压器电加热器的能量使一回路升压升温,使蒸汽发生器二次侧产生饱和蒸
2025年4月2日,三门核电3号机组第一台反应堆冷却剂泵(简称“主泵”)顺利吊装就位,正式吹响三门核电二期主泵安装攻坚冲锋号!三门核电二期工程每台机组共有4台主泵,单台设备重达72吨,属于核1级、抗震等级1级、质保等级1级的重大设备。作为核反应系统中唯一的转动设备,主泵承担着为反应堆冷却剂系
请使用微信扫一扫
关注公众号完成登录
姓名: | |
性别: | |
出生日期: | |
邮箱: | |
所在地区: | |
行业类别: | |
工作经验: | |
学历: | |
公司名称: | |
任职岗位: |
我们将会第一时间为您推送相关内容!