中国正在建造聚变裂变混合核反应堆 美国不敢想

来源:百度文库 编辑:超级军网 时间:2024/05/02 16:37:25
参考消息网7月21日报道
港媒称,中国将在2030年前建设一座能在一个地方实现核聚变和裂变的混合反应堆。
香港《南华早报》网站7月17日援引《科技日报》的报道说,该项目正在一个军事研究设施展开。最近,设在四川的中国工程物理研究院完成了相关概念设计。该院负责研制中国的核武器。
报道称,中国并不是从事聚变-裂变混合反应堆研究的唯一国家。至少在近半个世纪前就有人提出了在同一个反应堆实现核聚变和裂变的想法。俄罗斯、欧洲国家、美国和日本一直在进行相关研究。
报道称,裂变是将原子一分为二,聚变则是使原子二合一。目前,所有商用反应堆采用的都是核裂变方式。
根据著名的爱因斯坦质能方程(E=MC2),这两个过程都能释放大量能量。但这两个方法都不完美。裂变会产生大量放射性废料,而聚变则需要大量能量才能进行并实现可控。
根据最新报道,中国的混合反应堆与其他国家科学家提出的主流设计方案区别不大。
报道称,聚变堆芯由60兆安超强电流提供动力。装有核燃料铀-238的裂变壳包裹在聚变堆芯周围。这种设计具有诸多优点。聚变产生的高速中子能使铀-238发生裂变反应,而由此产生的许多能量又可帮助维持聚变反应,从而大大减少外部能量输入量,实现核燃料的完全燃烧,避免产生放射性废料。
混合反应堆项目副主管黄洪文表示,关键单元技术的实验研究平台将于2020年前后建成,2030年前后建成实验反应堆。
研究团队表示,拟议中的混合反应堆的发电能力可达到现有裂变反应堆的3倍,而且比较安全,因为通过切断外部电源可以立即停止聚变和裂变反应,所以发生灾难的可能性较小。
但有科学家警告说,这个时间表也许过于雄心勃勃。清华大学一名物理学家说:“建设可行的聚变反应堆还是一件遥遥无期的事情,更不要说混合反应堆了。”由于问题很敏感,这名物理学家不愿透露姓名。
他说:“这就像在内燃机发明之前谈论混合动力车一样。如果我们能在50年后建成第一座聚变反应堆,那就算很幸运了。我认为在这之前没法建成混合反应堆。”
报道称,其他一些人则对这项技术比较乐观。长期以来,现代聚变反应堆设计的“教父”叶夫根尼·韦利霍夫教授一直主张建设混合反应堆。
报道称,2012年,他在法国参观国际热核实验反应堆项目时说,混合反应堆可能比较容易建造,部分原因是混合反应堆只需“纯聚变”反应堆外部能量输入量的五分之一就能维持运行。
http://m.baidu.com/news?from=2001f&bd_page_type=1&ssid=0&uid=0&ref=www_iphone&pu=usm%400%2Csz%401320_1003%2Cta%40iphone_2_5.0_1_10.5&lid=14075094949779930234&baiduid=59D0F3BE12B8737C3CCECFC95FF6672D&fr=searchresult01#page/search:%E8%81%9A%E5%8F%98%E8%A3%82%E5%8F%98%E5%A0%86/http%3A%2F%2Fnews.163.com%2F15%2F0721%2F00%2FAV0OO76B00014AEE.html/%E6%B8%AF%E5%AA%92%3A%E4%B8%AD%E5%9B%BD%E6%8B%9F%E5%BB%BA%E8%81%9A%E5%8F%98%E8%A3%82%E5%8F%98%E6%B7%B7%E5%90%88%E6%A0%B8%E5%8F%8D%E5%BA%94%E5%A0%86%20%E8%A2%AB%E7%A7%B0%E5%A4%AA%E8%B6%85%E5%89%8D(%E5%9B%BE)/%E7%BD%91%E6%98%93%E6%96%B0%E9%97%BB/1437409455
参考消息网7月21日报道
港媒称,中国将在2030年前建设一座能在一个地方实现核聚变和裂变的混合反应堆。
香港《南华早报》网站7月17日援引《科技日报》的报道说,该项目正在一个军事研究设施展开。最近,设在四川的中国工程物理研究院完成了相关概念设计。该院负责研制中国的核武器。
报道称,中国并不是从事聚变-裂变混合反应堆研究的唯一国家。至少在近半个世纪前就有人提出了在同一个反应堆实现核聚变和裂变的想法。俄罗斯、欧洲国家、美国和日本一直在进行相关研究。
报道称,裂变是将原子一分为二,聚变则是使原子二合一。目前,所有商用反应堆采用的都是核裂变方式。
根据著名的爱因斯坦质能方程(E=MC2),这两个过程都能释放大量能量。但这两个方法都不完美。裂变会产生大量放射性废料,而聚变则需要大量能量才能进行并实现可控。
根据最新报道,中国的混合反应堆与其他国家科学家提出的主流设计方案区别不大。
报道称,聚变堆芯由60兆安超强电流提供动力。装有核燃料铀-238的裂变壳包裹在聚变堆芯周围。这种设计具有诸多优点。聚变产生的高速中子能使铀-238发生裂变反应,而由此产生的许多能量又可帮助维持聚变反应,从而大大减少外部能量输入量,实现核燃料的完全燃烧,避免产生放射性废料。
混合反应堆项目副主管黄洪文表示,关键单元技术的实验研究平台将于2020年前后建成,2030年前后建成实验反应堆。
研究团队表示,拟议中的混合反应堆的发电能力可达到现有裂变反应堆的3倍,而且比较安全,因为通过切断外部电源可以立即停止聚变和裂变反应,所以发生灾难的可能性较小。
但有科学家警告说,这个时间表也许过于雄心勃勃。清华大学一名物理学家说:“建设可行的聚变反应堆还是一件遥遥无期的事情,更不要说混合反应堆了。”由于问题很敏感,这名物理学家不愿透露姓名。
他说:“这就像在内燃机发明之前谈论混合动力车一样。如果我们能在50年后建成第一座聚变反应堆,那就算很幸运了。我认为在这之前没法建成混合反应堆。”
报道称,其他一些人则对这项技术比较乐观。长期以来,现代聚变反应堆设计的“教父”叶夫根尼·韦利霍夫教授一直主张建设混合反应堆。
报道称,2012年,他在法国参观国际热核实验反应堆项目时说,混合反应堆可能比较容易建造,部分原因是混合反应堆只需“纯聚变”反应堆外部能量输入量的五分之一就能维持运行。
http://m.baidu.com/news?from=2001f&bd_page_type=1&ssid=0&uid=0&ref=www_iphone&pu=usm%400%2Csz%401320_1003%2Cta%40iphone_2_5.0_1_10.5&lid=14075094949779930234&baiduid=59D0F3BE12B8737C3CCECFC95FF6672D&fr=searchresult01#page/search:%E8%81%9A%E5%8F%98%E8%A3%82%E5%8F%98%E5%A0%86/http%3A%2F%2Fnews.163.com%2F15%2F0721%2F00%2FAV0OO76B00014AEE.html/%E6%B8%AF%E5%AA%92%3A%E4%B8%AD%E5%9B%BD%E6%8B%9F%E5%BB%BA%E8%81%9A%E5%8F%98%E8%A3%82%E5%8F%98%E6%B7%B7%E5%90%88%E6%A0%B8%E5%8F%8D%E5%BA%94%E5%A0%86%20%E8%A2%AB%E7%A7%B0%E5%A4%AA%E8%B6%85%E5%89%8D(%E5%9B%BE)/%E7%BD%91%E6%98%93%E6%96%B0%E9%97%BB/1437409455


或许混合核反应堆会比单纯的磁约束聚变堆容易实现。

或许混合核反应堆会比单纯的磁约束聚变堆容易实现。
主要的能量输出还是裂变反应,聚变只是提供中子烧U238~比快中子堆没有什么优势?
主要的能量输出还是裂变反应,聚变只是提供中子烧U238~比快中子堆没有什么优势?
但是可以“通过切断外部电源可以立即停止聚变和裂变反应”,这样看来比快堆的安全性更好。
概念设计就能做数的话,人类应该已经殖民比邻星了
从题目到内容都相当 鸡婆,
新设计将铀利用率提高至90%
核燃料资源维持时间可延长数千年

    ■最新发现与创新

    科技日报讯 (记者盛利)记者7月14日从中物院核物理与化学研究所独家获悉,该所聚变裂变混合研究中心已初步完成了热功率为3000兆瓦的Z箍缩聚变—裂变混合反应堆概念设计。作为介于聚变堆和裂变堆之间的一种次临界核反应堆,它可将目前核燃料资源只能维持100年的状况延长到数千年。

    聚变—裂变反应堆构想由中物院彭先觉院士于2009年在我国提出,2012年1月起中物院核物理与化学研究所承担该项目论证科研计划。在近3年设计论证中,团队创新性地提出Z箍缩驱动聚变—裂变混合能源堆方案。

    按照方案,Z箍缩聚变—裂变混合堆主体部分由Z箍缩聚变堆芯、裂变包层、产氚包层和燃料循环系统等组成。在聚变堆芯中,重频驱动器输出的60兆安超强电流,产生的强大洛仑兹力引起箍缩效应,创造受控热核聚变所需的超高温、超高密度状态,用以加热并压缩含氘氚燃料的聚变靶丸,并使其发生可控的热核聚变反应,输出大量高能聚变中子;在高能聚变中子作用下,包裹在聚变堆芯周围的铀—238发生裂变反应,产生稳定、可控地输出巨大能量;裂变包层泄漏中子用于产氚,在燃料循环系统中实现氚的“自持”循环。

    该所聚变裂变混合研究中心常务副主任黄洪文表示,Z箍缩聚变—裂变混合堆可在同等产能规模下大幅降低聚变功率、材料耐辐照及氚资源消耗等要求,实现烧贫铀或乏燃料并兼顾次锕系核素嬗变,将铀利用率提高至90%以上。此外,裂变燃料循环工艺流程简单,卸出燃料经过裂变气去除处理即可使燃料再生,实现燃料的闭合循环利用,不产生传统意义上的乏燃料,环境排放低,同时也有利于防核扩散;包层采用深次临界和良好的传热设计,临界安全和余热安全性能突出。

    按照计划,2015年前后的Z箍缩聚变—裂变混合反应堆将完成该堆型物理设计。2020年前后建成关键单元技术的实验研究平台。2030年前后通过系统集成建成实验研究堆,经过实验研究堆的总体试验研究以及系统优化与改进,适时升级并建成商业示范堆,促进和实现聚变能源的提前商用,为我国能源的可持续发展提供有竞争力的技术选项。

http://digitalpaper.stdaily.com/http_www.kjrb.com/kjrb/html/2015-07/16/content_310249.htm
或许混合核反应堆会比单词的磁约束聚变堆容易实现。
理论上是的
理论上是的
是否混合反应堆的困难主要是工程上的,而磁约束聚变堆还存在理论上的困难?
是否混合反应堆的困难主要是工程上的,而磁约束聚变堆还存在理论上的困难?
我的理解混合堆里面的聚变部分只要求提供大量中子(所谓中子源),是否持续性很好都不一定很重要,只要转变出的铀够用到下一次聚变中子产生就好。而纯聚变堆最难的就是反应必须连续不断和能够把能量收集起来(中子是收集不起来能量的)。所以混合堆正好避免了纯聚变堆中最难的环节
我怎么记得这是毛子的东西,貌似只有毛子在研究啊
enroger 发表于 2015-7-23 13:45
主要的能量输出还是裂变反应,聚变只是提供中子烧U238~比快中子堆没有什么优势?
快中子能量和流量上一个台阶,增殖效率更高
是否混合反应堆的困难主要是工程上的,而磁约束聚变堆还存在理论上的困难?
聚变堆需要能量输出大于输入,混合堆只需要聚变提供一个快中子源 ,输出是靠后级的裂变
主要的能量输出还是裂变反应,聚变只是提供中子烧U238~比快中子堆没有什么优势?
以前是控制控制棒的根数和深浅来控制反应速度,现在这个可能就是控制给聚变上电的脉冲频率了,响应更快。以前一二级冷却回路里都是钠,这个不知道,如果能不用钠,那优势巨大
快中子能量和流量上一个台阶,增殖效率更高
但是亚临界混合堆可以做的极小,塞进车里也不是没有可能……
这东西核燃料根本不需要做到临界体积,安全性高先不说,小型化的前景非常非常高……
但是亚临界混合堆可以做的极小,塞进车里也不是没有可能……
这东西核燃料根本不需要做到临界体积,安全 ...
希望能够用在核潜艇上面
楠宫萧vn 发表于 2015-7-24 12:37
但是亚临界混合堆可以做的极小,塞进车里也不是没有可能……
这东西核燃料根本不需要做到临界体积,安全 ...
亚临界堆是需要外来中子吧,你确定那些产生中子的加速器能做的很小?

SSN19 发表于 2015-7-24 17:10
亚临界堆是需要外来中子吧,你确定那些产生中子的加速器能做的很小?


我说的亚临界混合堆,由聚变堆提供中子
SSN19 发表于 2015-7-24 17:10
亚临界堆是需要外来中子吧,你确定那些产生中子的加速器能做的很小?


我说的亚临界混合堆,由聚变堆提供中子
楠宫萧vn 发表于 2015-7-24 12:37
但是亚临界混合堆可以做的极小,塞进车里也不是没有可能……
这东西核燃料根本不需要做到临界体积,安全 ...
哈哈哈哈,这是这个东西,现在需要的就是这个东西。。

这个安全系数高,而且可以小型化,用来做未来太空飞船的动力最好了,再加上无工质发动机——空天航母指日可待了呀。。
怎么感觉这科技好黑呀
xyz76543 发表于 2015-7-24 07:37
以前是控制控制棒的根数和深浅来控制反应速度,现在这个可能就是控制给聚变上电的脉冲频率了,响应更快。 ...
窝曹,不会整的跟lcd调节亮度一样简单吧。画面太美
楠宫萧vn 发表于 2015-7-24 12:37
但是亚临界混合堆可以做的极小,塞进车里也不是没有可能……
这东西核燃料根本不需要做到临界体积,安全 ...
动力装甲有望了,甚至巨大女人形机器人都有望了
动力装甲有望了,甚至巨大女人形机器人都有望了
前提是实现可控核聚变,以及聚变堆的微型化。虽然不要求功率输出,但是却要求长时间稳定供应中子流与小型化,并且工作环境决定了对聚变堆的鲁棒性要求非常高……
我比较赞同清华那个孩子的观点,这东西实用化不会早于聚变堆,未来的前景在于微型化弥补聚变堆灵活性的问题。
楠宫萧vn 发表于 2015-7-25 00:15
前提是实现可控核聚变,以及聚变堆的微型化。虽然不要求功率输出,但是却要求长时间稳定供应中子流与小型 ...

你这个大忽悠。。你前面没提这么多前置条件。
新设计将铀利用率提高至90%
核燃料资源维持时间可延长数千年


Z箍缩聚变可以直接当聚变火箭发动机用

楠宫萧vn 发表于 2015-7-24 12:37
但是亚临界混合堆可以做的极小,塞进车里也不是没有可能……
这东西核燃料根本不需要做到临界体积,安全 ...


这么说这东西相对之下优势巨大了?这个混合堆,聚变一块靠什么产生并维持?相对之下,为啥比现在聚变路线容易实现呢?
楠宫萧vn 发表于 2015-7-24 12:37
但是亚临界混合堆可以做的极小,塞进车里也不是没有可能……
这东西核燃料根本不需要做到临界体积,安全 ...


这么说这东西相对之下优势巨大了?这个混合堆,聚变一块靠什么产生并维持?相对之下,为啥比现在聚变路线容易实现呢?
这么说这东西相对之下优势巨大了?这个混合堆,聚变一块靠什么产生并维持?相对之下,为啥比现在聚变路 ...
聚变当面不需要输出能量,只需要输出中子。输入的能量由裂变部分或者外源电力系统提供。
相比纯聚变在聚变方面我没看出来有什么技术上的简化,一些地方反而更加复杂……这个裂变堆内部的聚变堆,体积、可靠性、鲁棒性要求可不是现在的实验性托卡马克系统可以想象的……
所以我说这东西的优势仅仅在于补充聚变堆,由于中子流相比现在亚临界堆的中子发生器高一个数量级,所以裂变装料可以进一步降低,屏蔽系统可以大幅度简化,安全性也可以极大的提高(想象一下装料仅仅相当于一枚贫铀穿甲弹的弹芯←_←);较低的功率也使得一二回路小型化成为可能,最终就是整个系统的微型化……
这么说这东西相对之下优势巨大了?这个混合堆,聚变一块靠什么产生并维持?相对之下,为啥比现在聚变路 ...
聚变一块靠惯性约束产生并维持如何?

enroger 发表于 2015-7-23 13:45
主要的能量输出还是裂变反应,聚变只是提供中子烧U238~比快中子堆没有什么优势?


有,本质是亚临界堆型,本征安全性好.

但是我不清楚这货的安全壳设计是不是比普通裂变堆难很多....
enroger 发表于 2015-7-23 13:45
主要的能量输出还是裂变反应,聚变只是提供中子烧U238~比快中子堆没有什么优势?


有,本质是亚临界堆型,本征安全性好.

但是我不清楚这货的安全壳设计是不是比普通裂变堆难很多....
最大的意义还是这个堆是烧贫铀的,不愁燃料,而快堆的安全性增值效率不如混合堆
混合堆的好处,一是技术较纯聚变堆简单。

二是不依赖链式反应,所以比纯裂变堆安全。

缺点是,从能量的角度看,实在是太浪费了。裂变产生的能量,很大一部分都要用于维持聚变反应,产生中子。
聚变一块靠惯性约束产生并维持如何?
这个问题要问问我的楼上了。我是没能力回答的。
聚变当面不需要输出能量,只需要输出中子。输入的能量由裂变部分或者外源电力系统提供。
相比纯聚变在聚 ...
就是说它的这个箍缩形成的聚变中子发生器是关键的设计了?如果箍缩能设计的效率高难度低,这个系统可能比纯聚变堆还要快?