第167章 核聚变的污染问题-《大国重工:崛起》
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钟成这时却无心他顾,正在加班加点的对第一台燧皇核聚变发电机组的运行情况和运行参数进行观察分析。
他主要关心的是对氘氚聚变后释放出的中子的处理问题。
核聚变能虽然说是清洁能源,但目前采用的氘氚聚变只能算“第一代”核聚变,优点是燃料便宜,缺点是有中子。
麻烦之处在于中子可以跟反应装置的内壁发生核反应。
从真空室往后的内壁用过一段时间之后就必须更换,很费钱。
而且换下来的墙壁可能存有放射性(取决于墙壁材料的选择),成了核废料。
还有一个不好的因素是氚同样具有放射性,而且氚也可能跟内壁反应。
钟成在设计燧皇核聚变反应堆时就考虑了对中子的吸收问题。
在核聚变反应后主要产生的是快中子流,首先是快中子的散射和减速,然后是慢中子被吸收后放出共化粒子或γ射线。
他的措施就是对快中子进行减速,再对慢中子进行吸收。
常用含锂或硼的材料,如氟化锂、溴化锂、氢氧化锂,氧化硼、硼酸和碳化硼等吸收慢中子,并减少次级γ射线的产生。
在林伟的帮助下,钟成采用了新型的一种锂合金,虽然相对价格要昂贵很多,但吸收效果非常好,使用年限长达十几年。
这样就减少了燧皇核聚变反应堆的停机维护时间,也减少了核废料的产生。
但要最终解决核污染问题,就必须采用另外的核聚变原料。
氦-3就是最理想的核聚变清洁能源!
不仅释放能量很高,而且氦3跟氦3反应完全不会产生中子,这个反应堪称终极聚变!
(ps:3he+3he→4he+2(1h),Δe=12.860mev)。
但氦-3元素可以说是蓝星上最稀缺的元素。
整个蓝星上的氦-3元素,基本上都是由氚核通过β衰变得到。
氚的存储量本来就稀少,所以蓝星上的氦-3元素更是少得可怜,提纯成本也非常高。
地球上能被人类利用的氦-3总量只有半吨左右!
但是月球上的氦-3就非常丰富了。
据估计,整个月球能被开采的氦-3元素,高达70多万吨。
如果全部用于核聚变反应,可为人类提供数千年的能源供给!
为什么会这样呢?
在太阳内部,时刻进行着氢元素向氦元素聚变的过程,其中有一步反应,是一个氕核与氘核聚变,结合为氦-3。
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