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主题:聚变PK裂变 -- tojinge

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家园 黄河故人开你玩笑呢

水银高温后容易升华、气化,必须加压才能得到高温,和水一样了

水银有毒,蒸汽更毒

水银易和金属材料形成汞齐,腐蚀材料

汞是“重”金属,属于中子毒物

汞受辐照后残余辐射太强

以上缺点决定它不能作为反应堆冷却剂

家园 基本是买来的

基本是,基本不是的部分就是修改了一个反应堆容器支撑

本以为他们发明创造了很多东西

仔细一交流才知道,基本是买来的,组装起来而已

当然,也很不容易了,毕竟以前国内没有

看了我们的计划,知道我们自己想研发部分设备,就一句话:你们成不了

家园 多谢

长知识

家园 技术途径

确定的主要技术途径如下:

1)爆洞半径60~80 m,洞高180~200 m,洞壁

内衬厚度10 cm 左右的钢壳(钢壳内层应为耐钠腐

蚀的不锈钢,如304 钢);在钢壳与岩体之间,填

充钢与水泥或钢与岩石等制成的预制件,以增强爆

洞的抗冲击强度,并有效减少钢材用量;

2)爆炸之前,往洞中喷液态金属钠,并使钠

在核装置周围形成一定的分布,吸收爆炸能量,

以期大大减弱爆炸冲波和核辐射对爆洞壁的破

坏。

3)爆炸后以较快的速度(20 min 内)放出爆

炸形成的高温钠(700~800 ℃),并存放热介质库(见

示意图),然后慢慢抽出与第二回路进行热交换;

同时继续喷钠,把爆洞温度降低至200℃以下,以

使爆洞在下次爆炸时有足够的结构强度。

通宝推:樱木花道,
家园 对氢弹的要求

用于电站的核爆炸装置作用有三:放能、生产核燃料、消除长寿命核废料。

首先,核装置应是聚变份额大于90 % 的“干净型”氢弹。其目的: 一是大大减小放射性特别是长寿命放射性物质的生成量(长寿命放射性物质主要来自重核裂变);二是要尽可能地延长人类的供能时间。我们探索研究的情况看,在总威力10 kt TNT的条件下,可以实现烧氘,且可做到裂变威力≤1 ktTNT。这种装置不必用Li6 造氚就可实现氚的循环和增殖。实现烧氘,这只有在核爆炸装置中才能做到,因此烧氘是核爆聚变电站最为重要的优势。

烧氘核装置中主要发生的核反应如下:

D+D→p+T+4.05 MeV

D+D→n+3He+3.27 MeV

n+3He→p+T+0.78 MeV

2D+2T→2n+24He+35.2 MeV

整个反应过程,消耗6 个氘核,放出43.3 MeV能量和2 个14.1MeV 高能中子。烧氘型核装置的一大特点是产生的中子数特别多。一次10 kt TNT 级的聚变放能,同时可释放出约1.2×1025 个高能中子。原则上不能让大量的高能中子逃出弹体而进入钠中,否则,高能中子将会与钠原子核发生(n,2n)反应,生成大量的长

命Na22(半衰期2.6 a),这对爆洞和第一回路的安全运行是很不利的。必须把这些中子很好地利用起来,其中最最重要的就是要利用它来生产核燃料。已找到一种方法,可以把中子的利用率提高至40 %~50 %,即一次爆炸可生成约2 kg 的U233 或Pu239。而

一次爆炸本身消耗的铀或钚仅50 g 左右,因此核爆聚变电站除提供能源以外,还可以大量生产核燃料。所生产的核燃料可供同等功率的4~5 个热中子电站来用,这将大大延长热中子反应堆能源方式的生命期。

家园 氢弹发电是目前核聚变发电最为可行的道路

它的原理很简单,就是做一个很大的容器,或者挖一个大洞,然后在里面放上氢弹,一个个地点爆,然后利用氢弹产生的能量来发电。

一说氢弹,大家心里就会升起恐惧,实际上氢弹不见得比原子弹的威力更大。以彭先觉所设想的氢弹,不过就是1万吨TNT,这个当量和朝鲜爆那颗原子弹当量是一样。

朝鲜尚且有办法不让污染物扩散出来,何况中国这个核技术大国呢?

彭先觉的思路是这样的,造一个30米直径的大容器,然后放上钠作为冷却剂,然后在中心点燃氢弹。顺便在大容器里顺便放上钍或者铀238,因为核聚变会产生大量的中子,用这些中子可以将铀238和钍转换成铀235或者钚,也就可以为普通反应堆生产原料了。

这个想法的技术难度在什么地方呢?

30米直径容器,太大了!

还要放入金属钠,钠遇水遇到空气就会燃烧,何况是放在30M的容器呢,而且里面是氢弹,呵呵,简直太危险了。

如果能用铅冷,如果容器缩小到10M,或许这条路就是可行的。当然他们选择金属钠,30M直径,肯定是经过计算的。

但是与无论是激光核聚变和磁约束核聚变相比,制造30M的容器选择恰当的冷却剂,这条道路技术难度都是最低的,更何况1万吨TNT的核弹技术已经是现成的东西。

家园 多少有些疯狂的设计

人类还没有能力搞出能够多次耐受1万吨当量爆炸的结构。山体也不行。“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。“光这两个条件就几乎是不可能的。如果有这样的技术条件,几个核大国早就可以重复使用固定的核试验零点了(不用重复挖洞放置试验装置)。在最近的将来也不可能。

家园 在预设的场地里,以吸收能量而不是核爆为目的,会不会容易

比如液体的海洋里?

或者真空环境中?

大国的核弹测试,当量会变化吧,比如大当量的,几十万吨,或者小当量,几千吨?

美国人设想过1千吨TNT的氢弹来发电,量级小一个数字。

家园 比尔盖茨也搞钍基熔盐堆了

http://www.the-weinberg-foundation.org/2013/07/23/bill-gates-nuclear-company-explores-molten-salt-reactors-thorium/

今天的报道。

家园 盖茨还是很有理想的

偶像呀

家园 不是,是由于中子能谱问题

水是冷却剂,同时也是有效的慢化剂--越轻的元素则中子慢化效果越好,用水的话,就只能是热堆不是快堆了。

而铀钚循环需要快堆

钠的中子慢化效果不好,但导热能力特好,熔点又低,而且中子辐照后长寿命强辐射同位素较少(不是中子毒物),所以被选用,类似,铅铋

家园 只有想象力,没有可行性!
家园 给氢弹发电泼冷水

此设想除了一件事外全都可行,即造不出这样的氢弹来。

目前没有哪个核大国公开过氢弹的原理,但从目前公开半公开的资料侧面分析,氢弹并非聚变弹而只是聚变裂变混合弹。

1.大国生产氢弹的门槛仍然是裂变材料甚至是浓缩铀的产量,参见某国对中国蛋蛋数的估计;

2.大国销毁氢弹的结果是出口了大量裂变堆燃料,导致国际市场天然铀价格很不正常。

氢弹大致相当于聚变裂变堆,引爆过程如下:

1.核扳机引爆,众所周知纯裂变效率极低,但不要紧,核扳机的主要目的是引发下一步的聚变反应,具体方法就是讨论过多次的X射线折射或者反射内爆了;

2.聚变反应启动,这个效率应该还是不高,但也不要紧,其主要目的是产生比1多几个数量级的快中子,引爆外层的亚临界裂变材料。

3.外层的裂变材料是氢弹的为例主要来源,也是成本主要所在。因为本身亚临界加上极大数量级快中子,可以实现极高效率的裂变反应。

中子弹相关资料更少,应该是只有1,2步的氢弹。牺牲核反应效率换取高比例中子输出,当量在那里摆着。

有人大概要举例沙皇核弹。请先仔细读几遍数据,有很多媒体论述是文艺性夸张。

ADS搞好了的话,可以实现微小体积加近似零核废料的。

家园 发电用的氢弹就是用裂变来引爆的
家园 发现错了几个字

我的意思是,氢弹实际上的主要能源是来自于裂变的。核扳机裂变诱发氚氘聚变,然后这个中子继续诱发外层的高利用率裂变。

如果主要是聚变反应,氢弹可以造的极为便宜,因为锂和氘都不贵,而几千克的钚也不会太贵。遗憾的是目前似乎还离不开高浓缩铀。

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