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网友问:为什么在核电厂只能用铀和钚做为裂变材料?

发布时间:2019-07-07 00:26 来源:未知 编辑:admin

  目前人类还无法实现商用的可控核聚变,但是核裂变技术非常成熟,比如美国有大约五分之一的电能,都来自于核电厂,美国核电厂数量有100多座,占全世界的四分之一。

  目前核电厂的裂变材料有铀和钚两种,超铀元素一般是不稳定的,会发生衰变现象,所以理论上绝大部分超铀元素,都可以作为核裂变材料。

  而核电厂需要稳定、安全地输出核能,这就对核裂变材料有一定要求,比如铀元素就具有如下特点:

  (3)铀吸收中子后,会发生裂变,裂变过程会释放更多的中子,从而引发链式反应,所以铀元素裂变过程能自发维持;

  (4)控制中子数量,可以达到控制铀元素裂变的速度,这对核电厂的能量输出来说非常方便;

  (5)虽然铀元素裂变的质能转化率很低,但是单位质量铀元素,裂变时释放能量是巨大的,相当于2000吨标准煤燃烧释放的能量;

  铀和钚以外的超铀元素,存在许多问题,比如在地壳中的含量低,半衰期太短难以储存,或者裂变过程无法有效控制等等。

  正是以上原因,决定了目前核裂变的材料为铀和钚,但是铀和钚也存在缺点,它们的裂变过程会释放大量中子,中子不带电,穿透能力强,会对生物造成严重的伤害,也就是核辐射。

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