熟妇激情内射com,性妇wbbbb搡bbbb嗓小说,日本强好片久久久久久aaa,国产精品无码一区二区三区免费

彭先覺院士:核聚變也難以成為取之不盡、用之不竭的能源

2019-08-06 16:36  來源:核電文摘  瀏覽:  

對于核聚變能,人們一直寄予著美好的希望,認為這是一種清潔、干凈的核能,其資源可取之不盡、用之不竭,是人類的終極能源。這一認識寫進了教科書,甚至寫進了國內(nèi)各種級別的能源發(fā)展戰(zhàn)略和規(guī)劃,并吸引著許許多多的科學(xué)家為實現(xiàn)這一理想而奮斗著。本人也從事核聚變能研究多年,對聚變能的未來前景作過較為認真的思考。這里我把我的一些看法談出來,供大家參考。

我的看法之一是,能源也是一種商品,某種能源能否獲得青睞,就看它是否優(yōu)質(zhì)優(yōu)價。一種能源的優(yōu)劣,我們可用安全性、經(jīng)濟性、持久性和環(huán)境友好性來進行評價。理論上看,作為未來可支撐人類長期生存發(fā)展的能源有太陽能,核能中的快堆、聚變堆和聚變裂變混合堆。太陽能的優(yōu)勢是安全性、持久性(光伏電站的持久性將取決稀有金屬元素儲量及可回收性)和環(huán)境友好性。劣勢是間歇性、分散性和經(jīng)濟性,能否成為穩(wěn)定的規(guī)模能源(如保證大城市的能源供應(yīng)),則取決于儲能技術(shù)的發(fā)展,而儲能則是技術(shù)上的大難題,并將嚴重影響它的經(jīng)濟性。

核能的重要優(yōu)勢是穩(wěn)定、持續(xù)、規(guī)模化。核能中的快堆,可把鈾資源的利用率提高至60%左右,即使是地球陸地上的資源,也可單獨維持人類能源供給千年以上,故是一種持久能源。劣勢是經(jīng)濟性不很好,技術(shù)上依賴于鈾、钚核燃料核循環(huán),并對環(huán)境有一定的影響;其安全性大致與壓水堆相當(dāng),但運行中要更加小心。聚變能,就當(dāng)前來說還是科學(xué)技術(shù)上的一大難題。實現(xiàn)聚變的主要途徑有磁約束和慣性約束,慣性約束聚變必須有驅(qū)動器來創(chuàng)造條件,最有可能的驅(qū)動器是激光器和Z-箍縮驅(qū)動器。但無論是哪種途徑,經(jīng)濟性都很差。以規(guī)模為百萬千瓦電功率計,對Tokamak型磁約束商用電站而言,其造價將超過100億美元,且運行控制難度大,發(fā)出的電有近50%將自耗(Q值小于3)。目前來看,還有諸多的問題,如氚自持、等離子體破裂、材料抗輻照能力等都存在著一定的技術(shù)風(fēng)險。對激光聚變,秒級重復(fù)頻率運行的激光器是最大困難,其造價將遠超100億美元。對Z-箍縮驅(qū)動聚變也是如此,現(xiàn)在驅(qū)動器的運行頻率是0.1Hz,要10臺以上的驅(qū)動器并聯(lián)才能建成一個電站,因此電站的造價也將超過100億美元。而且無論是激光還是Z-箍縮,能量生產(chǎn)效率都較低(Q值小于5)。所以,我們說,純聚變電站不是一種有競爭力的能源。聚變裂變混合堆則是解決聚變應(yīng)用于能源的有效途徑。以Z-箍縮驅(qū)動的聚變裂變混合堆(Z-FFR)為例,它以裂變放能為主,聚變只占總功率的5%左右,這就大大降低了聚變作為能源應(yīng)用的要求;對裂變堆而言,由于高能聚變中子的加入,通過巧妙的設(shè)計,可以更發(fā)揚其長處,改善甚至去除其缺點,使之成為一種優(yōu)質(zhì)能源。概念研究表明,一個堆只需一臺驅(qū)動器;裂變堆以金屬天然鈾鋯合金為核燃料,水作傳熱、慢化介質(zhì),可實現(xiàn)10倍以上的能量放大,并能實現(xiàn)易裂變核素的增值,因而可用“干法”進行核燃料循環(huán),放射性核廢料每年僅200kg左右;5年換料,換料時可加入5t貧鈾或釷繼續(xù)燃燒,鈾資源的利用率達90%以上,故這種方式可單獨維持人類數(shù)千年的能源供給。此外,更重要的是它安全性極好,裂變堆始終處于深次臨界狀態(tài),不會有臨界安全事故,且可容易設(shè)置幾種非能動余熱安全系統(tǒng),因此可以說,從根本上解決了核能的安全性問題。這種堆造價估計在30億美元左右,經(jīng)濟性和環(huán)境友好性都很好。所以,未來的能源將會在太陽能、快堆和Z-FFR之間競爭。

我的看法之二是,聚變也難以(或基本不可能)成為取之不盡、用之不竭的能源。當(dāng)前的聚變,都是以氫的同位素氘、氚作燃料,而氚是放射射性核素,半衰期12.3年,自然界不存在,主要用中子轟擊鋰-6產(chǎn)生。因此,可開發(fā)利用的聚變能量就取決于鋰-6的儲存量。從目前地質(zhì)勘探的情況看,陸地聚變能的存儲量,僅為陸地鈾裂變能儲存量的三分之一左右,故以氘氚為燃料的核聚變能不可能長期支持人類的能源供給。原本意義的取之不盡,主要是寄希望于氘氘聚變。但除核爆的方式外,其他方式的氘氘聚變能從物理上講,幾乎不可能。我們先看磁約束方式,由于氘氘聚變反應(yīng)速率比氘氚低近兩個量級,要實現(xiàn)氘氘聚變,必須較大幅度提高燃燒等離子體的溫度和密度,增加對等離子體的約束時間。這樣做,帶來的工程、材料等的困難且不說,加熱等離子體的功率恐怕有數(shù)倍的提高,于是電站不可能有能量輸出。慣性約束聚變情況也一樣。從靶丸壓縮的角度看,即使用更多的能量來壓縮,壓縮度不可能有明顯提高。要使氘氘燒起來,只有成量級增加聚變?nèi)剂系馁|(zhì)量,而要求驅(qū)動器提供的能量則需提高近兩個數(shù)量級。這樣的系統(tǒng),能量增益會遠小于1,根本談不上作能源。所以終極能源的說法,僅僅是一種美麗幻想,甚至是一種誤導(dǎo)。

我的看法之三是關(guān)于“干凈性問題”。核能都會產(chǎn)生放射性,純聚變也不例外。因此,“干凈”不是一個絕對的概念,關(guān)鍵是放射性物質(zhì)產(chǎn)生的數(shù)量和形態(tài),能否方便對它進行有效的控制和管理,使之不對人類和人類的生存環(huán)境造成傷害,且經(jīng)濟代價適當(dāng)。無疑,裂變產(chǎn)生的放射性物質(zhì)數(shù)量比聚變多,但如果像我們前面提到的Z-FFR,由于采用“干法”處理,每年核廢料量僅200kg左右,處理起來將很方便,不會有太多難處。因此,我們認為,對裂變堆放射性問題的討論,要視具體情況,不能一概而論。

以上看法,僅是個人的一孔之見,但愿對大家討論相關(guān)問題時能有所借鑒。

免責(zé)聲明:本網(wǎng)轉(zhuǎn)載自合作媒體、機構(gòu)或其他網(wǎng)站的信息,登載此文出于傳遞更多信息之目的,并不意味著贊同其觀點或證實其內(nèi)容的真實性。本網(wǎng)所有信息僅供參考,不做交易和服務(wù)的根據(jù)。本網(wǎng)內(nèi)容如有侵權(quán)或其它問題請及時告之,本網(wǎng)將及時修改或刪除。凡以任何方式登錄本網(wǎng)站或直接、間接使用本網(wǎng)站資料者,視為自愿接受本網(wǎng)站聲明的約束。
相關(guān)推薦
構(gòu)建綠色低碳循環(huán)發(fā)展經(jīng)濟體系是實現(xiàn)碳達峰碳中和的關(guān)鍵舉措

構(gòu)建綠色低碳循環(huán)發(fā)展經(jīng)濟體系是實現(xiàn)碳達峰碳中和的關(guān)鍵舉措

近日,國務(wù)院發(fā)布了《關(guān)于加快建立健全綠色低碳循環(huán)發(fā)展經(jīng)濟體系的指導(dǎo)意見》?!笆奈濉遍_局之年,我國高規(guī)格發(fā)布構(gòu)建綠色低碳循環(huán)發(fā)展經(jīng)濟體系的綱領(lǐng)性文件,對各地區(qū)、各部門準確把握發(fā)展新階段,全面貫徹新發(fā)展理念,加快構(gòu)建新發(fā)展格局,為經(jīng)濟發(fā)展加快注入綠色新動能具有重要意義?!兑庖姟访鞔_要求發(fā)展建立在高效利用資源、嚴格保護生態(tài)環(huán)境、有效控制溫室氣體排放的基礎(chǔ)上,這是實現(xiàn)2030年前二氧化碳排放達峰、2060年前實現(xiàn)碳中和的關(guān)鍵舉措,具有重大意義和深遠影響。
斷電這樣一個亟待解決的民生問題,為什么在美國變成兩黨的能源利益之爭?

斷電這樣一個亟待解決的民生問題,為什么在美國變成兩黨的能源利益之爭?

受極端天氣影響,美國南部得克薩斯州電網(wǎng)大面積宕機,導(dǎo)致民眾長達數(shù)天在斷電中忍受嚴寒。然而,一批美國政客將民眾遭遇置于不顧,忙著口誅筆伐、互相攻擊,生生把斷電事件變成了兩黨之間的利益工具,著實令人瞠目。
國際油價重回60美元,但未來走勢仍不明朗

國際油價重回60美元,但未來走勢仍不明朗

在前一個交易日大幅上漲之后,23日國際油價漲跌不一。紐約商品交易所4月交貨的輕質(zhì)原油期貨價格微跌,收于每桶61.67美元;4月交貨的倫敦布倫特原油期貨價格微漲,收于每桶65.37美元。國際油價基本回到去年1月水平。
商務(wù)部回應(yīng)如何看待下一階段中美經(jīng)貿(mào)關(guān)系走勢

商務(wù)部回應(yīng)如何看待下一階段中美經(jīng)貿(mào)關(guān)系走勢

2月24日電 商務(wù)部部長王文濤24日指出,中方始終認為,中美經(jīng)貿(mào)關(guān)系的本質(zhì)是互利共贏,雙方利益深度融合,合則兩利、斗則俱傷,合作是唯一正確的選擇。
掘金新能源時代:新的投資機會可能就在眼前

掘金新能源時代:新的投資機會可能就在眼前

近期有色金屬期貨價格大漲,以銅價為例,若從去年3月23日低點35170元/噸算起,截至2月23日收盤,滬銅期貨價格已累計上漲93.2%,近乎翻倍。高盛表示,銅、鋁價格已經(jīng)進入“超級周期”,中國新能源汽車等行業(yè)發(fā)展將需要大量銅原材料。

推薦閱讀

熱點文章

Copyright © 能源界