看一下苏联和美帝在40年前是怎么动脑筋和平利用核聚变发 ...

来源:百度文库 编辑:超级军网 时间:2024/04/29 00:06:46


看清楚,是核聚变,不是核裂变,也就是用氢弹发电,现在广泛使用的核电站是烧铀的核裂变,而现在中国的EAST,美国的激光点火,欧盟的ITER是正在搞的受控核聚变,受控核聚变估计还得弄几十年,但在上世纪70年代,苏联科学院和洛斯阿拉莫斯国家实验室就在研究氢弹发电了,我贴出来的意思是别人脑袋真会敞开脑门的畅想,我们就缺这个,

人们预测,核电、石化能和太阳能,将是解决21世纪能源问题的三大支柱。核电目前已占世界总发电量的17%,美国核电已占本国总发电量的21.7%。但靠裂变反应的原子能电站也面临着裂变材料的枯竭问题,铀-235所能利用的时间不会比石油的供应时间长,大约最多能维持使用几十年。世界能源不可能完全依靠裂变来解决。聚变能源尚有更多的技术障碍需要克服。人们在研制核武器过程中,自然会想到能否把核爆炸释放的能量安全地转化为电能,并且在利用过程中不会出现放射性污染,尽可能少用或不用放射性裂变材料和氚。1977年,苏联科学院院士А ·А萨哈洛夫在纽约发表的《核能与西方自由》一文中,曾把解决聚变能源的希望寄托在地下核爆炸爆室里。九十年代初,在中俄和平利用核爆炸双边讨论会上,曾提出了利用地下“纯聚变”核爆炸建造地下聚变电站的大胆设想。设想如图6.4所示。



图6.4     地下聚变电站回路示意图

    设想中的核爆炸发电,其基本技术要点如下:
    在地下大空腔中反复进行爆炸,重复使用。例如要建造一个10^6 千瓦的地下核爆电站,聚变放能大于90%,则可在地下建一个半径为68~80米的爆洞。扩大爆洞空间还可以减弱冲击波对洞壁的破坏效应。
    设计经济合算的核装置,最好不用氚和少用裂变材料。核装置要有尽可能高的聚变份额,同时要求系统对氚、钚、钍-233有较高的增殖因子。全俄技术物理研究所已设计出只烧氘的核装置,可达3万吨TNT当量。实际上初选核装置一般小于万吨为好。
    核装置在洞内反复爆炸,每次爆炸时往洞中喷液态钠约2~4万吨,以吸收大量爆炸能降低洞中温度,且显著减弱冲击波强度。钠作为工作介质,还要参与热交换。
    建立核燃料回收系统,回收氘、氚、铀、钚、钍等核材料,以保证核燃料的循环使用。
    由上可知,地下核爆电站一般由爆洞、核装置生产厂、核燃料回收厂和发电厂组成。爆洞与钠循环系统构成核爆电站的第一回路。如何降低爆洞工作温度和冲击波的破坏作用,这是设计的关键问题。一般热载体为钠和钾的混合物,热端可达6200C,冷端可达500C。可选用不锈钢作内衬,以花岗石作基岩。对于万吨以下的核爆炸,80米半径的爆洞洞壁的抗压安全系数大于10。
    1998年10月《核爆氘能能源学》的中译版一书中,推荐建造实验室型核爆燃烧锅炉的参数如下:
    核装置约3千吨TNT当量。
    爆炸频率,原理试验可为1次/月。如果发电能力120~240万千瓦,可选择10千吨TNT当量的核装置,爆炸频率每天6~12次。
    爆室高度约130米,内半径约40米,体积约5×10^5立方米。
    热载体混合物Na+K,T热≈6200C,T冷≈500C。
    循环质量约26千吨,总质量为75千吨。
    混凝土体积为1.2×10^6立方米。
    钢质量约250千吨。
    科学家认为建造核爆电站技术上和工程上没有不可克服的障碍,投资强度不会超过我国大亚湾一座90万千瓦的核电站的投资额度。核爆电站消耗的仅是自然界中储量丰富的氘、锂和天然铀,因此,核爆电站是取之不竭的烧氘新能源。
    当前和平利用核爆能源的最大障碍,是怀疑会不会造成核扩散和带给人类社会不安定因素。但是随着时间的推移,不可避免地出现能源匮乏,人类终将清醒地用理智思考和妥善解决能源枯竭的问题。核爆发电问题,可以在建立和加强广泛而严密的国际监督机制的基础上,控制其消极因素,为造福人类服务。


看清楚,是核聚变,不是核裂变,也就是用氢弹发电,现在广泛使用的核电站是烧铀的核裂变,而现在中国的EAST,美国的激光点火,欧盟的ITER是正在搞的受控核聚变,受控核聚变估计还得弄几十年,但在上世纪70年代,苏联科学院和洛斯阿拉莫斯国家实验室就在研究氢弹发电了,我贴出来的意思是别人脑袋真会敞开脑门的畅想,我们就缺这个,

人们预测,核电、石化能和太阳能,将是解决21世纪能源问题的三大支柱。核电目前已占世界总发电量的17%,美国核电已占本国总发电量的21.7%。但靠裂变反应的原子能电站也面临着裂变材料的枯竭问题,铀-235所能利用的时间不会比石油的供应时间长,大约最多能维持使用几十年。世界能源不可能完全依靠裂变来解决。聚变能源尚有更多的技术障碍需要克服。人们在研制核武器过程中,自然会想到能否把核爆炸释放的能量安全地转化为电能,并且在利用过程中不会出现放射性污染,尽可能少用或不用放射性裂变材料和氚。1977年,苏联科学院院士А ·А萨哈洛夫在纽约发表的《核能与西方自由》一文中,曾把解决聚变能源的希望寄托在地下核爆炸爆室里。九十年代初,在中俄和平利用核爆炸双边讨论会上,曾提出了利用地下“纯聚变”核爆炸建造地下聚变电站的大胆设想。设想如图6.4所示。



图6.4     地下聚变电站回路示意图

    设想中的核爆炸发电,其基本技术要点如下:
    在地下大空腔中反复进行爆炸,重复使用。例如要建造一个10^6 千瓦的地下核爆电站,聚变放能大于90%,则可在地下建一个半径为68~80米的爆洞。扩大爆洞空间还可以减弱冲击波对洞壁的破坏效应。
    设计经济合算的核装置,最好不用氚和少用裂变材料。核装置要有尽可能高的聚变份额,同时要求系统对氚、钚、钍-233有较高的增殖因子。全俄技术物理研究所已设计出只烧氘的核装置,可达3万吨TNT当量。实际上初选核装置一般小于万吨为好。
    核装置在洞内反复爆炸,每次爆炸时往洞中喷液态钠约2~4万吨,以吸收大量爆炸能降低洞中温度,且显著减弱冲击波强度。钠作为工作介质,还要参与热交换。
    建立核燃料回收系统,回收氘、氚、铀、钚、钍等核材料,以保证核燃料的循环使用。
    由上可知,地下核爆电站一般由爆洞、核装置生产厂、核燃料回收厂和发电厂组成。爆洞与钠循环系统构成核爆电站的第一回路。如何降低爆洞工作温度和冲击波的破坏作用,这是设计的关键问题。一般热载体为钠和钾的混合物,热端可达6200C,冷端可达500C。可选用不锈钢作内衬,以花岗石作基岩。对于万吨以下的核爆炸,80米半径的爆洞洞壁的抗压安全系数大于10。
    1998年10月《核爆氘能能源学》的中译版一书中,推荐建造实验室型核爆燃烧锅炉的参数如下:
    核装置约3千吨TNT当量。
    爆炸频率,原理试验可为1次/月。如果发电能力120~240万千瓦,可选择10千吨TNT当量的核装置,爆炸频率每天6~12次。
    爆室高度约130米,内半径约40米,体积约5×10^5立方米。
    热载体混合物Na+K,T热≈6200C,T冷≈500C。
    循环质量约26千吨,总质量为75千吨。
    混凝土体积为1.2×10^6立方米。
    钢质量约250千吨。
    科学家认为建造核爆电站技术上和工程上没有不可克服的障碍,投资强度不会超过我国大亚湾一座90万千瓦的核电站的投资额度。核爆电站消耗的仅是自然界中储量丰富的氘、锂和天然铀,因此,核爆电站是取之不竭的烧氘新能源。
    当前和平利用核爆能源的最大障碍,是怀疑会不会造成核扩散和带给人类社会不安定因素。但是随着时间的推移,不可避免地出现能源匮乏,人类终将清醒地用理智思考和妥善解决能源枯竭的问题。核爆发电问题,可以在建立和加强广泛而严密的国际监督机制的基础上,控制其消极因素,为造福人类服务。