A&HCI收录期刊——舞蹈学科 .doc
《A&HCI收录期刊——舞蹈学科 .doc》由会员分享,可在线阅读,更多相关《A&HCI收录期刊——舞蹈学科 .doc(70页珍藏版)》请在文库网上搜索。
1、5U, 239Pu 等)吸收中子后引发裂变,同时释放巨大能量,称为裂变核能;另一种是由轻同位素( 2H, 3H, 3He 等)在上亿度高温下引发聚变,同时释放比裂变核能更为巨大的能量,称为聚变核能。其主要裂变和聚变反应如(1)(5)式所示。裂变能反应式:225U+0n2FP+2.5 0n(1MeV)+(200MeV) (1) 核科技信息 2007 年第 2 期NUCLEAR SCIENTIFIC & TECHNICAL INFORMATION. No.2, 20073综 述 第 1 代聚变能反应式:D+T 0n(14.1MeV)+4He(3.5MeV) (2) D+D 0n(2.5MeV)+3
2、He(0.8MeV) (50%) (3) 1H(3.0MeV)+T(1.0MeV) (50%)第 2 代和第 3 代聚变能反应式:D+3He 1H(14.7MeV)+4He(3.7 MeV) (4) 3He+3He 1H+1H+4He(Total 12.9MeV) (5) 从以上反应式可以看出,反应式(1)(4)平均每个中子产生的能量分别为 80MeV,17.6 MeV,7.3 MeV 和 1840 MeV(按 D-D 副反应产生 1 的中子计) ,而反应式(5)不产生任何中子。D-T,D-D,D- 3He 和 3He-3He 聚变反应式 中 , 能 量 以 中 子 释 放 的 百 分 数 分
3、 别 为 80 ,35,1 和 0。 (图 1) 。正是由于第 2 代、第 3 代聚变能很少或不产生中子,所以使 3He 聚变能具有一系列突出优点。图 1 聚变反应中各种核粒子释出能量百分比2.2 3He 聚变能固有的突出优点3He 聚变能由于反应物( 3He,D)没有放射性,反应产物很少或不含中子,因此,与 D-T聚变能相比,具有一系列突出优点。1) 辐照损伤小。D-T 聚变堆由于高能中子(14.1 MeV)辐照损伤严重,反应堆每运行数年就需要停堆更换内壁和屏蔽体材料,而 D-3He聚变堆产生的中子能量相对较低(2.5 MeV) ,数量又仅为 D-T 聚变堆的 1/80,所以对 3040年的
4、反应堆全寿期来说,就无需停堆更换内壁和屏蔽体等结构材料;2) 减小了放射性废物。表 1 为各种反应堆运行中产生的放射性废物体积和等级,以及处理处置所需的相对经费。从表 1 可以看出,裂变堆必须使用所有三种处理场址,其相对费用比 DT 和 D-3He 聚变堆分别高 100 倍和 1000 倍。实际上,D- 3He 聚变堆产生的放射性废物和处理费用约为 D-T 聚变堆的十分之一;3) 操作维护方便。D- 3He 聚变堆,由于无需经常更换高放射性的内壁和屏蔽体等结构材料,也没有氚增殖层的操作,大大方便了反应堆的运行和维修,从而大大减少了操作人员所受放射性剂量,还相应提高了反应堆利用率;4) 提高了核
5、安全系数。D-T 聚变堆在冷却回路失灵的情况下,会导致严重的放射性泄漏,包括放射性活化产物和氚。但是 D-3He 聚变堆由于固有安全性及低温体系(500) ,完全不可能发生类似的核安全事故。还由于 D-核科技信息 2007 年第 2 期NUCLEAR SCIENTIFIC & TECHNICAL INFORMATION. No.2, 20074综 述 3He 聚变堆完全没有可能用于生产核武器材料,因而具有防核扩散功能;5) 核电转换效率高,裂变核能和 D-T 聚变核能转换成电能是通过水回路实现的。即用裂变表 1 各种反应堆产生的放射性废物相对体积,等级,处理经费废物等级 * 相对处理费用 轻水
6、堆(一次通过)DT(SIC)D-3He(SIC)3He-3He(SIC)产生废物相对体积/GWe/aA 级 1 数倍于 C 级 数倍于 C 级 1 0C 级 10 55 7 0 0地质处置 (尤卡山) 1000 3 0 0 0* 废物等级参考文献6能或聚变能加热水蒸气,再去推动汽轮机组发电,其转换效率仅 30。而 D-3He 聚变反应产生的带电粒子,可以通过静电转换,其转换效率达 7080。加之可用硅整流二极管天线(rectenna)转换电子产生的同步辐射,总转换效率为 6070;6) 总投资低,商业化时间短。由于 D-3He聚变堆无需各种防辐射核级材料,大大缩短了核工程所需材料等的研发时间,
7、节省了大量投资。同时申请执照相对容易,缩短了常规核工程漫长的审批时间和建设周期,只要 D-3He 反应率难题得以解决,工程问题的解决要比 D-T聚变堆容易得多。所以总体上 D-3He 聚变堆投资低,商业化时间短,电价相应比较便宜。2.3 He 聚变能开发中存在的技术难点人们不禁要问, 3He 聚变能既然有那么多突出优点,自上世纪 50 年代以来,科学家们为什么一直致力于 D-T 聚变能开发,而不去开发 3He聚变能呢?这是因为第 1,D-T 聚变原料容易解决。D 可以从海水中提取,T 可以通过用中子照射锂( 6Li+0nT+ 4He )来制备,氘在地球上可以说取之不尽,用之不竭,每升海水中含0
8、.02g 氘,地球上的海水有 4.61021L,每升海水中的 D 产生的聚变能,相当于 300L 汽油燃烧的能量。而 3He 资源在地球上十分稀少,它存在于原始岩层和天然气中,据估算,全球只有几百 kg。直至 1986 年,美国威斯康星大学核聚变所,通过对阿波罗样品的综合分析测试,外加综合了一系列无人探月卫星资料,确证月球表面月壤中积存了数百万 t 3He 热核聚变材料。但是,月球表面生态环境恶劣,一无空气,二无水源,离地球又十分遥远,要大规模开发利用 3He 资源,难度很大;第 2,D-T 的反应率( n,T )比 D-3He 高得多,也即 D-3He 聚变要有更高的温度和约束条件。D-T,
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- Aamp HCI 收录 期刊 舞蹈 学科