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根据2021的统计数据 , 世界上10%的电能来自风能和太阳能 , 59%来自煤炭 , 而去年全球约10%的电力来自约440座核反应堆 , 而现在约55座反应堆正在建设中 , 相当于现有产能的15% 。 然而 , 随着科学家的突破 , 核能的份额可能即将激增 , 但在我们进入这一领域之前 , 我们有必要对核技术有进一步的了解!
【新型核聚变能源诞生!更节能,风险还低,人类更加可持续发展】在一些简单的核电站中 , 人们通过加热水来产生蒸汽 , 蒸汽用来旋转大型涡轮机发电 。 而其中核反应堆是由原子分裂驱动的一个过程叫做裂变 , 一个叫做中子的粒子作为一个原子燃烧 , 然后裂变成两个更小的原子和一些原子以及额外的中子 , 一些释放的中子会撞击其他原子 , 导致它们裂变两个并释放更多的中子 , 这被称为链式反应 。
链式反应中原子的裂变也会释放出大量的能量 , 因为产生的热量被循环流体(通常是水)从反应堆中排出 , 这些热量随后可用于产生蒸汽驱动涡轮机发电 , 以确保核反应以正确的速度进行 。 反应堆中有加速、减慢或关闭核反应的系统 , 其产生的热量通常由控制棒完成 , 控制棒通常由中子吸收材料制成 , 如银和硼 。 核反应堆有许多不同的形状和尺寸 , 一些反应堆使用水冷却其堆芯 , 而另一些则使用气体或液态金属 。
最常见的动力反应堆类型使用水 , 世界上90%以上的反应堆都是水基反应堆 。 无论天气或季节如何 , 核反应堆都可以连续运行数月甚至数年 , 每天24小时 。 此外 , 大多数核反应堆可以长时间运行几十年 。 例如 , 2019年 , 佛罗里达州土耳其角核电站的3号和4号机组成为第一批获得80年运行许可证的反应堆 。
核反应堆中最常用的燃料是铀 , 铀储量丰富 , 在世界许多地方都能找到 , 包括在海洋中 。 钚和钍等其他燃料也可以被大多数核反应堆使用 , 如今的反应堆包含数百个燃料组件 , 每个组件都有数千个小型铀燃料芯块 。 单个燃料芯块所含能量相当于一吨煤 。 一个典型的反应堆每年需要大约27吨新燃料 。 相比之下 , 一个类似规模的燃煤发电站将消耗250多万吨煤才能产生同样多的电力 。
但是核裂变反应堆有其缺点 , 例如 , 裂变反应期间发出的辐射对人类和动物有害 。 在核电厂工作的工人面临着辐射、中毒、癌症和其他与辐射有关的疾病的重大风险 。 核电厂的高脆弱性是一种潜在风险 , 裂变反应产生的巨大能量可用于制造核武器 。 核电站的任何轻微事故都可能造成巨大损害 , 影响数百万人的生活 。 核电站释放的废物具有高放射性 , 对所有生物都有害这些电站的水污染很可能会造成严重后果 , 造成生物疾病和死亡 。
所以为了改善核反应堆的缺点 , 一家名为first light的公司在通过一种可以提供廉价清洁能源的方法实现了核聚变 , 据了解 , 它使用了一种称为弹射的技术 , 这种以200倍音速加速燃料有可能彻底改变电力生产困难的局面 。 该技术的灵感来自手枪虾 , 它有一个超大的爪子 , 可以在非常高的速度下点击关闭弹射 。
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