第四章：核聚變高溫等離子體應(yīng)用-文庫(kù)吧
2025-09-08 04:34 本頁(yè)面
【正文】 ,沖擊波 ,光輻射 ,放射性污染和電磁脈沖等殺傷力 .各自比例不同 : 原子彈 : 沖擊波 + 光輻射 85% 1945年 8月 5號(hào) ,美國(guó)投到日本兩個(gè)小城市廣島 ,長(zhǎng)崎的原子彈 , 當(dāng)量很小 , ～ 2—3萬(wàn)噸黃色炸藥 .在上空 500米的高度爆炸 . 閃 光照亮整個(gè)日本島 .原子彈的蘑菇云幾萬(wàn)英尺高 . 氫彈 : 沖擊波 + 光輻射 65% 1957年第一顆氫彈 (美 ) ,1961年 10月世界上最大一次核爆炸 (蘇聯(lián) ).核污染范圍達(dá) 4000公里 ,蘇軍整個(gè)通訊失去聯(lián)系一個(gè)多 小時(shí) .產(chǎn)生的電磁擾動(dòng) 3次傳遍全球 .不再進(jìn)行核爆炸試驗(yàn) . ∵ 氫彈的使用帶來(lái)的將是世界末日 . 中子彈 :核輻射 + 電磁脈沖 70% 1 千噸梯恩梯當(dāng)量的中子彈 , 在距地面 90米的低空爆炸 ,其沖 擊波 ,光輻射和放射性污染在周?chē)?180米以?xún)?nèi) . 而快中子流及 中子流貫穿輻射 ,與周?chē)橘|(zhì)的原子作用產(chǎn)生的電磁脈沖的殺 傷半徑達(dá) 800 米 . 核反應(yīng)堆 作為能源的必要性 : 核能的和平利用 1kg 煤 =3 千瓦小時(shí)電 . 油 = 4 千瓦小時(shí) 1kg 鈾 = 7乘 10 ^6 千瓦小時(shí) . 無(wú)燃燒 ,故無(wú)大氣 污染及大氣溫室效應(yīng) . 是人類(lèi)持續(xù)發(fā)展的必要 . 裂變堆 : 種類(lèi)繁多 .目前進(jìn)展 重水堆 ,快中子堆 . 重水堆 ； 可使用普通鈾 ,用重水作為慢化劑 ,減慢 中子速度 ,丌吸收中子 .鈾 238 可轉(zhuǎn)化成 钚 ： D2O. 氘化水。 核燃料利用率高。 目前 ,90% 能源來(lái)自石化燃料 ,導(dǎo)致嚴(yán)重污染 .如溫室效應(yīng) 。劇烈天氣變化 ,酸雨 。水污染 。臭氧層空洞 。… 且消耗寶貴 ,十分有限資源 . 核聚變反應(yīng)放出能量遠(yuǎn)非這些石化燃料能比擬 , 高 100萬(wàn)倍以上 . 核裂變反應(yīng)堆 : 中國(guó)已建 (例 )；秦山核電站三期 與加拿大合作 ,重水堆 .已并網(wǎng)發(fā) 電 。江蘇連云港田灣 ,雙層殼 ,已商業(yè)運(yùn)行 。深圳大亞灣 ,引進(jìn)外資 ,壓 力堆 ,94年商業(yè)運(yùn)行 ,70%供給香港 . 1971年我國(guó)第一艘核潛艇建成下水 . 中法合資臺(tái)山核電站 壓水堆 . 2020年簽約 . 到 2020年底 ,全世界有 441臺(tái)核電機(jī)組在運(yùn)行 ,生產(chǎn)電力占世界 總發(fā)電量 17%. 裂變堆 : ( 非等離子體 ) 1. 原料 . 自然界中能直接用亍核燃料的只有 U 235 ,鈾礦中 % 釷 232 有放射性 ,在地殼中含量約 6%,印度較多 ,易提為，在受到中子 沖擊后 =U 233, 可作為核燃料。開(kāi)發(fā)階段 . .中子轟擊 . 裂變時(shí)放出中子 =鏈?zhǔn)椒磻?yīng) . :中子減速 .慢化劑 .調(diào)節(jié)中子速度 ,數(shù)量 . : 輻射污染 ,原料有限 .一般的反應(yīng)堆 ,99%燃料剩下 . ( 鈾 238 為主 ). 快中子增殖反應(yīng)堆 : 鈾 235 + 慢中子 =裂變 + 快中子 鈾 238 + 快中子 = 钚 239 钚 239 + 快中子 = 裂變 在開(kāi)發(fā)試驗(yàn)中 .最早美國(guó) . 可幾乎 100%利用鈾資源 . 總效率可達(dá) 6070% 中國(guó)不俄羅斯合作 .計(jì)劃 2020年幵網(wǎng)發(fā)電 . 2020年 5月 ,日本重啟 14年前因核泄漏事故停運(yùn)行的快 中子增殖反應(yīng)堆 . 幵宣布將不法國(guó) ,美國(guó)合作開(kāi)發(fā)快中子 增殖反應(yīng)堆 . 核聚變 ? 核聚變堆 : (等離子體 )氘氚聚變反應(yīng) ? 能量巨大 ,來(lái)源豐富 。 干凈無(wú)污染 。 ? 安全可靠 。 廉價(jià)經(jīng)濟(jì) . 遠(yuǎn)期計(jì)劃 . ? 進(jìn)展 : ? 歐洲環(huán)形核聚變實(shí)驗(yàn) ,磁控反應(yīng)堆 .持續(xù)時(shí)間 2 分鐘 ,核心溫度 3億度 ,比太陽(yáng)內(nèi)部溫度高 20 倍 . ? 2020年激光輸出功率已達(dá)到足以點(diǎn)燃核聚變 ? (慣性約束聚變 ) 1991年 11月歐洲 ,激光功率達(dá) 100萬(wàn)億瓦 . 核聚變反應(yīng)堆 : 原料 : 氘在海水中藏量豐富 ,40萬(wàn)億噸 .氚靠中子同鋰作用產(chǎn)生 .鋰藏量豐富 (陸地海水 ). 安全 :一旦某環(huán)節(jié)出問(wèn)題 ,溫度下降 ,自動(dòng)中止 . 產(chǎn)物 :氦 ,無(wú)害 .不產(chǎn)生裂變電站長(zhǎng)壽命高放射性廢物 . 聚變反應(yīng)產(chǎn)生的高能中子有 廣泛用途 ,產(chǎn)生氚及裂變用燃料 。處理長(zhǎng)壽命高放廢物 . 聚變?cè)?: 第一步 :使燃料處于等離子體狀態(tài) ,充分電離 ,溫度足夠高 ,電子 逸出 ,原子核才可能克服斥力聚合在一起 .如果同時(shí)有
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