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聚变能量

发布时间:2020-01-14 19:39:50 阅读: 来源:无缝钢管厂家

氘和氚发生聚变后,2个原子核结合成1个氦原子核,并放出1个中子和0.176亿电子伏特能量。每一次氘氚聚变时释放的能量,比一次铀-235裂变释放的约2亿电子伏特能量少得多。中子和质子统称核子。氘氚聚变时只有5个核子参加反应,而铀-235裂变时有236个核子参加反应。因此如果按平均每个核子释放的能量来比较,氘氚聚变释放的能量是铀-235裂变释放的能量的4.14倍。

不仅轻原子核聚变时,每个核子释放的能量,也就是每千克聚变燃料释放的能量比裂变多,更主要的是,地球上聚变燃料的储量比裂变燃料丰富得多。

据估计,地球上总的水量,包括海水、冰川、河水等,共138.598亿亿立方米,其中海水占99.3%。水中氘的含量非常“丰富”,每升水含0.03克氘,比海水中铀的含量大1万倍。因此地球上的水中约有40万亿吨氘。

氚可以由锂制造。锂主要有锂-6及锂-7两种同位素。锂-6吸收1个热中子后,可以变成氚并放出能量;锂-7要吸收快中子才能变成氚。地球上锂的储量虽比氘少得多,也有2000多亿吨。

氘不仅储量丰富,而且提取方便。地球上的铀矿,含量千分之几就算较富的矿了。在开采铀矿的过程中,还有粉尘及放射性氡气。而水中提取氘,不用探矿和采矿,也没有粉尘和放射性污染。再加上聚变燃料单位质量释放的能量多,所以使用聚变能源时,燃料费更低。

聚变能源不仅丰富,而且安全、清洁。要产生裂变链式反应,并使裂变堆能运行一段时间,必须使核燃料的装载量超过维持链式反应所需的质量。这就使裂变堆,特别是快堆,核燃料的装载量很大,高达数吨。如果出现使功率陡增的瞬发临界等事故,就会释放大量的能量和放射性物质,因此要采用一系列安全措施。而聚变燃料是按一定的速度加入的,燃料的数量少,即使失控也不会产生严重事故。

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(责任编辑:HN666)

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