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主题:聚变PK裂变 -- tojinge

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          • 家园 想当初花了那么长的时间,最后搞出来

            又没太大的前途,这个实在有些冤。也不知道当初立项的时候怎么不想想,既然这东西这么好,德国人干嘛当废铁处理给我们呢?

            • 家园 当学费把

              这东西之前我们没搞过,不知道里面有什么关节,

              德国人交出去一方面是有技术问题没有解决,一方面是德国的绿党导致要放弃核电。

              科学技术上的学费是要交的,不算冤枉

              • 家园 就是不知道相应的技术储备以后能不能用得上

                如果以后高温堆不能大规模推广的话,技术储备能用到别的上面么?

          • 家园 是不需要水冷的

            但是技术难度很高呀。

      • 家园 局部高温引起石墨球破裂

        应该是最主要的难题吧。清华这边只说有办法,但没说是怎么解决掉这个老大难问题的。

      • 家园 支持,熔盐堆和ADS(加速器驱动快堆)是近期的希望

        从现在来看,凡是不能增值、使用U238和钍 的慢堆,不论是气冷还是水冷,都没有前途。在20年后,都将不再建设。

        最看好的是熔盐堆(其实熔盐堆用铀也是可以的,一样能增值)

        其次是ADS(加速器驱动快堆)

        聚变堆的困难太多,现在还看不到中期商业化的可能(比如30-50年)

        • 家园 超临界水堆也不错,可以做成快谱,技术继承性也好

          ADS和快堆在解决长寿命放射废物上意义很大,这是除核安全之外困扰核电的另一个主要问题。

          不过仅仅核安全一条就足够不少国家否定核能了,实际上就是不增殖,单单一次循环也不虞铀资源问题,核电成本对天然铀价格并不敏感,价贵的铀资源并不少。

    • 家园 现有有一种两者结合的办法,在研中。

        用一核聚变装置,不需要输出大于输入,只需要能经常性地输出大量中子,实际上就是当个中子发生器。

        聚变装置的四周方置铀等裂变材料,由聚变装置输出的中子照射产生非链式裂变,裂变产热输出。

        好处是安全,聚变装置用多路激光或托克马克,很容易停止,周围的裂变材料不需要达到临界,无外来中子裂变自然停止。

        可以用低浓度燃料。

        裂变材料燃烧完全,可以一直用到百分子九十的原子都裂变过了再换料。

        最麻烦的还是要造一个能经常性地输出大量中子的聚变装置。

        那篇文章我还没细看,可能有部分内容被贪污了。

      • 家园 不知用IEC如何

        这一方法在1993年就由欧洲原子能机构提出,国内在1995年就跟进了。所以中国知询法国是非常有可能的事。

        当初的想法是用ADS做中子源,用ICF是美国人的改进。

        我倒是觉得用IEC(inertial-electrostatic confinement )可能更快捷,理由是IEC装置小,可以串联使用。只是效率低,不知最终输出能量是否合算。

        当年见到同人于野对IEC的介绍,就有了类似想法。不过也就是瞎想而已。

      • 家园 合肥等离子体所在搞这个

        没办法啊,聚变遥遥无期,总的找个能看得见的出路啊

        次临界堆安全性很好,但外中子源是个大问题,所以我不看好ADS。

        使用ICF产生的中子源去驱动次临界堆,是个很有创意的想法,但问题和ADS一样,中子产额够不够?成本够不够低?稳定性好不好?系统寿命能有多长?

      • 家园 此方案在《环球科学》有刊载:称为聚变-裂变混合堆

        南京影帝兄已经说得很到位了。我再补充一下:

        1、用高能激光照射聚变核燃料靶丸,诱发核聚变,输出能量的同时释放大量中子(快中子、热中子都有),这就是美国人的“国家点火装置”;

        2、中子撞击靶丸周围的核燃料棒,诱发核裂变反应,输出能量,但不会达到临界状态;

        3、以每秒10次的频率重复上述聚变-裂变反应(有点儿像脉冲喷气发动机?)。

        这个方案我怎么看都像一个三相聚变氢弹,但还是以裂变为主,能量输出的主体是裂变而不是聚变,聚变只是提供中子源。这就极大地降低了技术的难度,因为核聚变需要的几千万度的环境,能量输出方式实在是跨越性的,目前仅在实验室及其有限的实现了聚变,而且能量输出还无法超过输入。而裂变技术已经实实在在的运行了几十年了,很成熟。

        这个方案的优点很多:

        1、安全性好,核裂变是脉冲进行的,不必达到临界状态(就是所谓“次临界堆”,停堆时只需把外中子源关闭即可);

        2、裂变燃料利用率高,据称裂变燃料利用率超过90%;

        3、适用的核燃料范围广,不光可以烧U235,U238,甚至钍也可以烧(其实单单是使用天然铀而不是浓缩铀这一点就很有诱惑力);

        4、因为核燃料烧的干净,利用率高,核废料问题比传统反应堆清。

        难点也不少,最主要的还是在激光诱发核聚变上(也就是NJYD兄说得中子源上):

        要以每秒10次的频率诱发核聚变,目前还做不到,现在的情况是美国人的激光核聚变装置每天只能成功诱发几次聚变,距离每秒10次的目标还有距离,但不是不能克服的困难,是一个量变的过程,而不是质变。他们计划在20年内实现每秒10次聚变的目标;

        另外,聚变燃料靶丸(氘氚)的成本也是个问题。

        • 家园 来源相同。

            那篇文章介绍了好几个非常规的产能或节能的方法。

            另同时拿到的《新发现》上的一篇文章中,说中国人曾向法国人咨询过这个方法。

          • 家园 是的,这一期《环球科学》封面就是关于新能源的七个方案

            但是我觉得真正能解决能源问题的还是核能最靠谱,是最能够满足中国这样高人口密度的终极之道。

            另外《环球科学》上也有不少文章不是很靠谱,比如有一期说得是使用烧碱吸收大气中的二氧化碳这样的地球工程,方案上要最终安装几千万个这样的吸收装置回收二氧化碳,可就是不说吸收二氧化碳的烧碱从哪里来,制备烧碱消耗多少能量,消耗这些能量又要释放多少二氧化碳,也就是说不计算吸收二氧化碳的投入产出比。看来美国人对科学的态度也不是传说中的严谨,关键还是政治上要正确(防止全球变暖就是最大的政治正确)

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