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主题:聚变PK裂变 -- tojinge

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家园 用氢弹发电?

核爆聚变电站──人类未来能源的希望

彭先觉,刘成安,陈银亮,郭 勤,

尹文华,白 云,陈小伟,屈 明

所谓核爆电站就是利用核装置爆炸释放的能量来发电。而核爆聚变电站所使用的核装置属于“干净型”,即它所释放的能量中聚变能占绝大部分。核装置的设计原理与氢弹基本相同,但它所使用的热核燃料是氘而不是氘化锂。烧掉1 kg 氘,可以获得约80 kt TNT 当量的能量。氘在水中含量很高(天然水中重水约占0.015 %),海水中含有的氘达1013 t,可以说是取之不尽用之不竭。核爆能量的裂变部分

可以来自U233,也可来自Pu239。前者由Th232吸收中子而生成,后者由U238 吸收中子而生成。因此可以利用地球上的钍和铀来作核燃料,当然必须在爆炸的同时实现钍→铀和铀→钚的转换。地球

上钍、铀资源量大致相当,而裂变能仅占总能量的10 %或更少,故从核燃料资源看,这种能源方式可以单独支持人类能源供给数万年。

基于上述考虑,设想中的电站应由四部分组成,即爆洞、发电厂、核装置生产厂和核燃料回收处理厂。爆洞 它的半径60~80 m,可置于山体内也可置于地下。洞壁内衬一定厚度的防钠腐蚀的不锈钢,在内衬与岩体之间填充耐冲击的预制件。洞内把空气抽掉,充入惰性气体氩,目的是防止金属钠与氧的化学反应。在爆炸的全过程中,爆洞都必须做到很好密封,既防止洞外空气进入,也要防止洞内含有放射性的气体溢出。发电厂 核爆聚变电站的发电厂原则上与快堆电站的发电厂无异,只是可能要求它的发电能力更大。因为一个爆洞可能具有1~4 GW 的发电能力。

核装置生产厂 假定:核装置的爆炸威力为10 kt TNT 当量,电站的热电转换效率为40 %,

则一座1 GW 电站每天需要爆炸5~6 个核装置。

如果希望电站的发电能力越大,则需要生产的核装

置就越多。因此,核装置生产厂必须实行流水生产

线作业,必须具备一定的规模。

核燃料回收处理厂 它的任务是回收金属钠中的裂变核燃料铀、钍和钚,气体中的聚变核燃料氘和氚;同时要清除金属钠中的其他杂质,并回收其有用部分,以便核装置制造时再利用;此外也要清除气体中的杂质,包括气体中的放射性杂质,以保持一回路运行中的安全。

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