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裂变能效30-45%,核聚变能效60-70%,争取2035年核聚变商业化

放大字体  缩小字体 发布日期:2024-10-23   来源:海上风电   作者:风力发电机   浏览次数:54
核心提示:核能,这东西听起来有点高大上对吧?毕竟,现在不少国家都在利用它来产生能量。就像你手里捧着个超大号电池,可以不断放电,给整个城市供电。啥是核能呢?简单来说,核能就是原子核里藏着的能量。你想,原子核那么小,里面却能装下这么多能量,这是不是很神奇!目前,人类有两种方法可以从原子核里取出这些能量:一种是裂变,另一种是聚变。先说裂变。就像是把一个大的原子核给掰成两半,然后它“啪”的一声就炸开了,释放出很多能量。在现役的核电站里,就用这种方法来发电。具体来说,就是用一个中子去撞击铀原子,让它分裂成两个更小的原子,同时

   

核能,这东西听起来有点高大上对吧?毕竟,现在不少国家都在利用它来产生能量。
就像你手里捧着个超大号电池,可以不断放电,给整个城市供电。
啥是核能呢?简单来说,核能就是原子核里藏着的能量。
你想,原子核那么小,里面却能装下这么多能量,这是不是很神奇!目前,人类有两种方法可以从原子核里取出这些能量:一种是裂变,另一种是聚变。
先说裂变。
就像是把一个大的原子核给掰成两半,然后它“啪”的一声就炸开了,释放出很多能量。
在现役的核电站里,就用这种方法来发电。
具体来说,就是用一个中子去撞击铀原子,让它分裂成两个更小的原子,同时再释放出两到三个中子。
这些中子又会去撞击其他铀原子,引发一连串的反应,就像多米诺骨牌一样。
在这个过程中,会产生大量的热,就用这些热来加热水,产生蒸汽。
蒸汽再推动涡轮机转动,涡轮机就带动发电机发电啦。
这就是核电站的基本原理。
不过,裂变虽然好用,但也有个问题,就是会产生核废料。
这些废料里面含有很多放射性物质,需要好几万年才能自然消失。
所以,处理这些废料是个令人头疼的问题。
再来说说聚变。
这比裂变高级多了,就像是把两个原子核合并成一个更大的原子核。
这个过程在太阳上每天都在发生,释放出巨大的能量。
可惜,人类现在还没法像太阳那样轻松实现聚变反应。
不过,最近已经有些科学家在这方面取得了突破,相信未来聚变能源会成为我们的重要选择。
聚变的好处有很多。
它用的原料是氢的同位素氘和氚,这在地球的海洋里蕴含量也不少。
聚变反应不会产生放射性废料,对环境友好多了。
而且,聚变产生的能量比裂变还要大得多,所以效率也更高。
说到核能的历史,那就得从上世纪说起了。
那时候有个叫恩利克·费米的科学家,他首次进行了核裂变实验。
后来,人类就想着能不能用这种方法来发电。
1951年,美国在爱达荷州的一座钠冷快中子增殖实验堆1号首次用核能发电。
1954年,苏联建成奥布宁斯克核电站,这是世界第一座商用核电站。
从那以后,越来越多的国家开始利用核能发电。
当然,核电站也不是没有风险的。
历史上就发生过几次核事故,比如美国三里岛、日本福岛和苏联切尔诺贝利。
这些事故造成了很大的生态破坏和人员伤亡。
现在的核电站技术已经比以前先进多了,出故障或污染的风险也大大降低了。
而且,各国政府都制定了严格的法规和安全协议来确保核电站的安全运行。
那么核能到底有哪些用途呢?其实,除了发电之外还有很多。
比如可以用来制造核武器、进行医学治疗等等。
不过,由于核武器给人类带来的巨大灾难和负面影响,所以很多人对核能都持有负面看法。
但其实啊只要人类合理利用和管理好核能资源,就可以让它为人类造福!那么,聚变和裂变效率方面呢?核裂变已经是一项商业化的技术了,它的燃料使用率高达99%,能效在30%-45%之间。
也就是说,如果有1单位的燃料,通过核裂变能得到0.3到0.45单位的能量。
这已经很牛了。
核聚变虽然目前还在研究阶段,但它的能效高达60%-70%!也就是说,用同样的燃料,能得到0.6到0.7单位的能量。
这相比核裂变和其他能源是更加高效的!从能效的角度来看,核聚变的效率是高于核裂变的。
不过呢,核聚变目前还在研究阶段,离商业化还有一段距离。
但是,随着科技的进步,说不定未来我们真的能用上这种高效的能源!核聚变商业化什么时候实现,这是个让人期待又让人捉摸不透的话题!不过从现在的进展和预测来看,可能未来二十年内有重大突破。
技术上,全球都在使劲儿研究核聚变,已经有了不少突破。
像美国利弗莫尔国家实验室“国家点火”装置已经实现了净能量输出,就是说聚变反应产生的能量比输入的能量还多。
而我们中国,在磁约束技术方面也是全球领先,不断在创新上取得新突破。
行业里也有不少预测,说聚变能行业协会调查的聚变公司里,有一部分预计在2031年到2035年之间就能实现商业化,还有的预计在2036年到2040年之间。
微软创始人比尔·盖茨的初创公司也准备投入大量资金搞下一代核电站项目。
当然,政府也都在大力支持,比如咱们中国国务院国资委就明确说要推动可控核聚变等新兴产业,力争在2035年前实现商用。
核聚变商业化,不是一蹴而就的,需要技术、行业和政策等多方面的支持和努力。
虽然预测说可能在2035年左右实现,但具体还得看未来技术发展得怎么样,还有规模化应用的情况。
所以,咱们就拭目以待,看看这核聚变商业化到底啥时候能成真!虽然裂变和聚变这两种方式都可以产生大量的能量,但人类在利用它们时也要注意安全和环保问题!只有这样,我们才能让核能这种清洁能源更好地为人类服务!虽然核能听起来有点吓人,但只要我们好好利用它、管理好它,它就能成为我们未来发展的重要能源之一。
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