主题：聚变PK裂变 -- tojinge
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家园 请教关于冷聚变 最近有个新闻，两个意大利科学家声称实现了冷聚变，输入400W能量，可以得到12400瓦的聚变能量。
[URL=http://www.eetimes.com/electronics-news/4212428/Italian-scientists-claim-cold-fusion-success]Italian scientists claim cold fusion success
[/URL]
The process produces energy as it creates a copper isotope which then decays to produce a different nickel isotope yielding further energy, according to an online paper authored by Andrea Rossi and Sergio Focardi of the physics department of the University of Bologna. The two claim to have developed a cold fusion reactor capable of producing 12,400 watts of heat power from an electrical input of just 400 watts. They held a press conference to show off their apparatus working on Friday Jan. 14.这项技术要是成功了，岂不是等于宣告所有聚变技术都过时无用了？
Nonetheless the reactor showed off by Focardi and Rossi is beyond the research stage they say, and reports quote the scientists saying they plan to start shipping commercial devices within the next three months and start mass production by the end of 2011. Rossi's affiliation on the paper is given as Leonardo Corp. Leonardo (Bedford, New Hampshire) is a subsidiary of Eon srl a manufacturer of electric generators fueled by vegetable oils and animal fats.三个月内商业化，年底量产，这个卫星可放得忒吓人。
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家园 四代堆三——难以实用的高温气冷堆 说到“难以实用”，大家一定会说，示范堆都已经开建了，怎么还难以实用的。实际上无论是高温气冷堆还是钠冷堆都有一个内在的缺憾，就是规模做不大。
高温堆是采用气冷，气体所能带出的热量有限，自然其功率有限。以这次荣成的石岛湾气冷堆来说，其单堆的功率是200MW。200MW是什么概念呢？200MW=20万千瓦，以正在建设的AP1000堆来说，其功率达到了100万千瓦，也就是说建设一个AP1000相当于建设5个高温气冷堆。反应堆再小，其每个环节都是要有的，所谓的麻雀虽小但是五脏俱全。所以尽可能建得大一些，这样就更经济。再举个例子，一个拉五十吨的大卡车，比起5个拉十吨的小货车，无论建造成本还是运营成本都要低得多。
与高温气冷堆类似，钠冷堆也无法建设大功率的反应堆。说到这里，无论是堆盲还是专家都会反驳我，你说气冷堆因为用气体，所以带出的热量有限导致功率低，融化的金属钠可是最好高功率的传热剂，为什么建不大呢？主要和融化金属钠的特性有关系，当液体钠量很大的时候，就会出现很多很难控制的问题，法国的凤凰堆就是因为液体钠的问题而停堆。唯一能够长期运行的俄罗斯的BE钠堆，就是以其规模小，增值比例低取胜的。前面提到的比尔盖茨的反应堆还是东芝的，都是小规模的钠冷堆，与AP1000这样的超级压水堆是没法比的。
功率上不去就没有出路了么？起码高温气冷堆还是有机会的：
1、高温气冷堆本身结构简单，而且由于天生的安全性，从理论上来讲，其建造成本应低于象AP1000这样的压水堆。以山东荣成石岛湾的高温堆为例，它就是设计为19个200MW的高温气冷堆。所以其具体的经济效益还得等该示范堆建成后，方能评价。
2、高温气冷堆由于其采用氦气透平循环，其发电效率远高于象AP1000这样的压水堆，可以充分地利用燃料。
3、高温气冷堆的出口温度可以达到1000度，从化工角度来讲，千度高温是难得的化工环境，甚至可以提高生产氢气的效率。但是目前还没有人试过用高温气冷堆产生高温来与化工联产。
最后一个理由就是，高温气冷堆可以实现大家的梦想——就是燃烧钍。高温气冷堆被认为是烧钍的最好的反应堆。众所周知，现在压水堆所烧的是宝贵的铀235，其他的铀238和钍都被闲置和浪费着。如果铀238和钍能够被利用做核燃料，人类的几百年的能量供应问题都得到解决了。偏偏高温气冷堆是被认为烧钍的最好反应堆。说到这里，大家都激动了，但是。。。。。。清华搞的高温气冷堆烧的还是宝贵的铀235。我个人认为ZF要对此负有不可推卸的责任，ZF对钍作为反应堆的研发投入太少，呵呵，其他国家也是如此。我们缺乏足够的钍燃料的基础研究，从而导致研发人员选择了更为容易突破的采用U235的技术路线。
元宝推荐：抱朴仙人, 通宝推：故乡在喀什,aiyoho,一介书生,飞天熊猫,海底鼠拨土,家园 高温气冷堆和AP1000哪个成本低？ 无论AP1000，还是高温气冷堆，目前都没有建成和投入运行。只能根据它们的计划来判断投资成本。
“三门核电站一期工程总投资400多亿元，首台机组计划将于2013年建成。三门核电站所采用的AP1000核电机组，属于第三代压水堆技术。这种技术可以较大幅度地简化系统，减少设备数量，提高核电站的安全性和经济性。三门核电工程是中国第三代核电自主化信托项目，也是迄今为止中美能源合作建设的最大项目。”
400多亿/2×110万千瓦=1.8万/千瓦
高温气冷堆的投资额是30亿，20万千瓦 大致是1.5万/千瓦
国内的一般二代堆由于技术已经成熟和设备国产化，大致的成本是1万/千瓦。
由此可见，高温气冷堆也不见得成本就高到哪去？况且高温气冷堆的燃耗比较深，对燃料利用率高。
家园 钍不是那么好烧的 钍不能裂变，得转化成U233才行，驱动这一转化的裂变物质只能是U235和乏燃料里回收的钚，德国人用的是高浓铀和钍混合1：10燃料，清华也有类似的实验，但是要在工业规模应用还早。钍燃料要解决这一问题最好采用闭式燃料循环，而钍燃料后处理和U233回收流程不成熟，伴生U232有极强伽玛射线的子体，而高温气冷堆由于元件设计的原因基本上就是一次通过循环，经济性强不起来。
高温气冷堆除了提到的球床堆的受热不均造成一回路β辐射水平超设计原因这一原因外还有当时的燃料包覆颗粒技术不成熟的原因，后来尤其是90年代以后的Triso燃料颗粒的裂变气体释放率要低得多。美国人甚高温气冷堆的碳化锆包层效果甚至更好。
高温气冷堆没有采用的主要原因是两个，一个是功率密度低的问题，这可以通过模块化堆芯的低造价和联合循环的高效率（50%以上）来弥补，一个是热交换器破损情况下，水进入一回路引入很大的正反应性和可能导致的石墨燃烧的问题，这也是是最致命的安全问题。
钠堆的问题主要是钠在高温辐照情况下对316不锈钢的腐蚀性（到现在还没解决，尤其对于热交换器和元件包壳）和正空泡反应系数的问题，反应性系数一旦为正就意味着大麻烦——切尔诺贝利事故的一个方面就是冷却剂水的空泡反应性系数计算失误——要避免这一影响堆芯设计就要变得很扁，影响增殖和成本。
关键词(Tags): #高温气冷堆 钍 钠堆，家园 反应堆拆除 最头痛 笔者(张庆禄） 是这次从摩曼先生的文章中才第一次听说，AVR的一回路被与石墨粉尘混在一起的金属裂变产物（主要是锶－90和铯－137）严重污染，成为反应堆拆除的主要难题。虽然AVR只在大于或等于900℃的工况下运行了4年左右，最终的沾污量达到单个堆芯裂变产物总量的百分之几。功率运行时的污染要比现在德国压水堆核电厂高5个量级。尽管AVR的尺寸小，但其主要由锶－90引起的β沾污却可列为世界之最（两起严重事故除外）。而β石墨粉尘的这种可移动特性成了反应堆拆除时最头痛的事。考虑到AVR的压力容器包含了整个一回路，最后只得用轻混凝土灌满整个压力容器，以固定住粉尘。这样就成了200吨重的压力容器将于2012年运至中间储存地址，在那儿搁置30－60年，以等待政府的最后决定。
在THTR300上也观察到了类似现象，只是由于其出口温度比AVR的要低200K，运行时间不太长，问题没有AVR那么严重罢了。在THTR300上仍然测出了放射性释放。铯137仍会沾污一回路，其程度要比同功率水平的压水堆高3个量级。人们还发现THTR300内燃料球的流动仅限于堆芯中轴附近，堆芯外围区完全难以流动起来，导致过高的燃耗。堆芯出口附近的热气导管出口温度大大高于预期值，这可能就是该堆运行1个满功率年后发生热气导管的金属部件受损的原因。此外，在该堆上还发现了未预料到的燃料球密实化问题。关于THTR300运行经验的评价至今尚未结束，还在加紧进行之中。
人们很自然地要问：难道反应堆被与石墨粉尘混在一起的金属裂变产物严重污染是与球床堆相伴而生的运行现象吗？这些现象是否暗示球床高温气冷堆存在固有的安全问题呢？
家园 石岛湾核电站早就改了 上4×1250MW压水堆核电机组。
清华那个校内的就有问题，没过关，一直停机。
现在还在骗钱，想在石岛建一没法处理的放射性污染堆。
家园 石岛湾核电站是分成两部分 一部分上高温气冷堆，一部分上压水堆。
你说的这个问题，是大家早就知道，但是高温气冷堆仍旧是被国际公认最为安全的反应堆。这个问题是可以通过工艺的改进的解决。而且即使不改进，也与高温堆的固有安全性无关，只是增加了后反应堆拆除的困难。
说句实话，所有反应堆的最后拆除都是国际难题。
家园 那这么多年不是白搞了吗 这个冤大头当得！
家园 到此为止倒是好事了，就怕明知不行，还要上。 德国下马的早一点。南非的也才彻底下马。
石岛湾那个原本是打算上高温气冷。后来改了AP1000,CAP1400。
石岛湾的高温气冷一直拖着，清华还在忽悠着上。
09年4月摩曼先生的文章才发出，以前局外人即便是搞核（不搞球床高温气冷的也不知道）。至于拆除，如果不是像前苏联那样出了事的，虽然比较费事，但不像这个球床气冷，是没有找到安全办法拆除。
清华恶劣的是，本身那个小试验堆就出了问题，无法保证满功率正常运转。（开了一阵，就一直停机。）还忽悠建大的。
看看张禄庆的文章就大致明白球床气冷没戏了。http://bbs.cnpjob.com/viewthread.php?tid=34966&sid=z16KSV