南社中核行波堆项目凉凉,这是她的临终科普-核电那些事

中核行波堆项目凉凉,这是她的临终科普-核电那些事
HAPPY元旦快乐
元旦假期何方本来玩得挺欢的
但今天一个消息让何方
再也没有过节的心情了

据可靠消息,
中核集团与比尔盖茨合作的行波堆项目,由于双方合作前景堪忧,项目现在已经正式停摆,中核集团旗下负责行波堆项目的公司,也正在注销之中。
行波堆于何方灰色国度,就像仙女一般的存在。
行波堆的概念,是那么的惊艳,那么的完美,那么的科幻,任何一个技术控,只要稍微了解一下行波堆,一定会像我一样对她痴迷金士力佳友。
在地上立一根木棒,将木棒顶端点燃,火焰将从木棒顶端向底部燃烧,火焰过处,木棒变成木炭。这时,再将新生成的木炭点燃,木棒上将出现两个能量波,其一是木棒燃烧产生的,其二是木炭燃烧产生的。两个能量波向木棒底部缓缓行进,称为行波申昜。
试想骉怎么读,将木棒换成特制的核燃料棒,将燃料棒放在反应堆中,从顶端点燃燃料棒,裂变反应将从燃料棒顶端逐渐向下燃烧,而燃烧过的地方通过快中子增殖方式形成新的核燃料。
这个时候,将新增殖的核燃料再次点燃,燃料棒上将产生两个波次的裂变能。两波裂变能一前一后向燃料棒底部行进,形成两波行走的能量波。这就是行波堆最基本最直观的概念。
然而,在比尔盖茨以前,行波堆只是天上的仙女。它太过科幻的设计理念和超出人类现有技术水平的技术难度,使得行波堆从概念变成现实,比人类定居火星还要困难。
当我说要率领人类移民火星时,同事用关切的眼神提醒我,“何方,我建议你先学好火星文”。
但是,当马斯克说要带领人类移民火星时,人们却为之欢呼雀跃,我与马斯克最大的不同,是马斯克手中海量的资金和无数顶尖的科技人才。
去年,当我说我能看到行波堆从理论变为实物时,同事又投来了关爱智障的眼神。
不过这一次,没有等同事给我建议,我拿出比尔盖茨与中核集团合作推进行波堆研究的新闻,同事立马闭嘴了。
和马斯克一样,比尔盖茨身上自带财富和智慧光环,现在又有对高科技痴迷的东方大国的技术加持,行波堆从理论变为现实,不仅我看行,业内人士都说行!

此前比尔盖茨与中核集团领导会晤
大家说行才是真的行!
人类在利用核能的时候,遇到了两个很棘手的问题:1铀资源的稀缺性这个大家很熟悉,据说目前的铀资源储量,只够人类再用个几十年了。2乏燃料中的长周期高放射废物问题一座核电站每年都要产生数百吨含高放射性物质的乏燃料,这些高放废物即使历经几十万年,依然具有很高的放射性,是对越来越拥挤的地球环境的一个很大威胁。
针对上面两个问题盛传商务平台,人类一直绞尽脑汁在想应对之策。
为了解决铀资源短缺的问题缉天涯,人们设计了快堆,利用快堆将铀238变为可用于裂变反应的钚。
据计算成语动画廊,通过使用快堆增殖新的核燃料,人类裂变能的使用期限能再延长两千年,足以撑到人们完全掌握聚变能的那一天。
为了解决高放射废物的问题,人们一方面变废为宝,提取乏燃料中的可用放射性核素(如钚),另一方面设计ADS(加速器驱动次临界嬗变系统)技术,用高能中子将长周期放射性元素击碎为短周期元素。
但是,上述两个方案存在一个很大的缺点,即乏燃料要搬来搬去,倒来倒去,这个过程不仅复杂,而且会产生很多二次污染,还有一系列的放射性物质扩散危险维京英灵殿。
那么,有没有一种完美的反应堆设计方案,既能像普通反应堆一样使用裂变能,有能同时像快堆一样增殖出的新的核燃料,并且在不用外部再次干预的情况下,自觉的使用这种新的增殖燃料继续释放出新的裂变能呢?
或者天雅珠宝城,再加上一点,这种反应堆干脆直接像ADS(加速器驱动次临界嬗变系统)系统一样,将高放射性废物焚烧掉,省去乏燃料后处理的工作。
如果有这种反应堆,那一定是世界上最完美的反应堆!

行波堆堆型模型
这种反应堆有!准确地说是理论上有,这就是行波堆。
行波堆本质上也是一种快堆(快中子增殖反应堆),只是其堆芯结构,燃烧方式与反应堆控制方式与现在所有的反应堆都完全不同。
行波堆的堆芯是一个巨大的核燃料圆柱体,从上到下可以分为三个区域,分别是新燃料区,主燃烧区和乏燃料区。
核燃料柱的外围是用铀钚混合燃料制成的核燃料,用于行波堆的首波燃烧,核燃料柱的中央是由铀238制成的增殖材料,用于在燃烧过程中增殖产生新的核燃料。

如文首用木棒燃烧的比喻,在行波堆运行时亿玛客,新燃料首先开始燃烧,在释放出核能的同时,燃料柱内部生成新的燃料—钚,接着,增殖形成的钚也开始燃烧,与前一波燃烧形成两个能量波次。随着燃料的消耗,主燃烧区逐渐向下移动,形成裂变能行波。

行波堆堆型燃烧模型
根据行波堆的设计概念棠外,行波堆在运行时,其燃料增殖比可以达到1,即新燃料消耗的速度约等于增殖燃料生产的速度。
由于燃料总消耗很慢,所以行波堆主燃烧区向下移动的速度也是很慢很慢的,每年只有不到十公分。
行波堆一次装料,可以满足60年的使用寿命童振军 ,等同于一个半个多世纪持续供电的巨型充电宝。
完美吗?不完美,因为还有一个问题没有得到答案:行波堆的乏燃料如何处理?
事实上,行波堆并不等同于普通的快堆,其运行时堆型的快中子的通量更不同于普通的快堆,而是更类似于ADS(加速器驱动次临界嬗变系统)。
行波堆在运行时,其乏燃料中的放射性性重核会被高能中子击碎,形成非放射性或短周期放射性核素。行波堆最终产生的乏燃料,其状态可以达到人类现有技术处理乏燃料的最好状态。
有了这点弋阳天气预报,行波堆才称得上是完美反应堆!

行波堆的概念的提出,并不是出于人类一厢情愿的想象,而是人类在科学研究中迸发出来的灵感,有着其坚实的理论基础。
20世界五十年代,在ICPUAE(国际和平利用原子能会议上),Feinberg等人首次提出核燃料中可形成自持并稳定传播的增殖-燃烧波,这是最早的行波堆概念。
1989年,在ICENES(国际新兴核能系统会议)上,Feoktistov证明了无限的铀-钚介质中存在这种增殖-燃烧波。
1996年,美国氢弹之父Teller等人,在ICENES(国际新兴核能系统会议)上,提出来一种自动控制的反应堆概念:增殖-燃烧波从堆芯的一端点燃,并沿堆芯轴向缓慢传播。
而且这种反应堆只需要铀燃料,不需要核燃料的浓缩和乏燃料的后处理。这也是现在行波堆的最初最完整的概念。
在理论研究的同时蒙古人简谱,全世界很多核科学家(包括中国)都开始了行波堆的研究,有些研究成果已经应用到了球床堆,钠冷快堆等新的堆型中。
这些研究成果的应用和行波堆理论的不断完善,渐渐勾勒出了行波堆从概念到现实的路线图。
正是上述研究成果的积累,让比尔盖茨看到了曙光。呼之欲出的行波堆让比尔盖茨看到了他再一次改变世界,超越自我的希望。
2006年时尚洋品店,比尔盖茨投资成立了泰拉能源公司,从核燃料、堆芯设计及初步安全分析等方面开展相关研究,并提出了泰拉能源核电站和泰拉一号技术方案南社。
泰拉能源公司成立后,在行波堆反应堆设计,燃料设计和相关新材料研究上下了很多功夫,正是这些成果作为底气,比尔盖茨才敢多次跑到中国来与中国商讨合作事宜。
值得注意的是,比尔盖茨与中国的会谈,得到了美国政府的重点关注,当时双方相谈甚欢,也是中美关系不错的反映。联系到今年的Tradewar,以及中美技术之争,这次中国行波堆项目黄掉,很可能与美国政府干涉以及双方知识产权问题有关。曹小小
今天,虽然行波堆落地中国的事黄了,但是几十年来,人类在行波堆理论和技术上的积累,使得行波堆依然是人类很值得尝试的一种能源解决方案。
行波堆项目黄了,但这只算是行波堆这位天上的仙女第一次下凡失败,多试几次,未来这位仙女还是会以其曼妙的身姿降临人间,惊艳我等技术宅的!
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