第371章、5.5代核電(第1/2頁)
章節報錯
目前全球核電站大多使用的是第2代核電技術。第3代核電也進入了商業運用階段,正在推廣中。
第4代核電還有3年,即2000年5月,才由米國能源部發起、米國阿貢實驗室組織了約100名專家進行了研討,提出了第四代核電站14項基本要求。
其中,關於經濟性的有3條、有5條是關於核安全和輻射安全的,例如非常低的堆芯破損機率、任何可信初因事故都經驗證,不會發生嚴重堆芯損壞、不需要場外應急、人因容錯效能高、儘可能小的輻射照射等。核廢物有3條,要有完整的解決方案、解決方案被公眾接受、廢物量要最小。
這14項要求中,最核心是關於防核擴散的3條要求:對武器擴散分子的吸引力小、內在的和外部的防止核擴散能力強、對防止核擴散要經過評估。
由上看出,第四代核電站的要求突出了防止核擴散問題,沒有考慮核燃料迴圈和核資源問題,而這兩個問題是涉及核能可持續發展的重大問題。
第4代核電首次亮相,是在2000年,位於武威的釷基熔鹽堆。這是全球首臺商業化的第四代核能發電技術,擺脫了之前鈾和鈽元素為燃料的核能發電模式,改用以放射性極低的釷元素為核燃料。
這種釷基熔岩堆安全係數高,熱轉換效率高,節省水資源,環境相容性大,核汙染只有鈾和鈽核反應堆的1‰,釷礦資源量大易開採等優勢。這是核能發電領域具有劃時代意義的革新性技術,武威的釷基熔鹽堆若試驗成功,將代表著華國首先掌握了第四代核能技術,
2021年9月,位於華國石島灣,高溫氣冷堆核電站示範工程1號反應堆首次達到臨界狀態,機組正式開啟帶核功率執行。
這意味著世界首座具有第四代核能系統特徵的球床模組式高溫氣冷堆,繼完成雙堆冷試、雙堆熱試、首次裝料之後成功臨界,向著併網發電再進一步。
第5代核裂變電站,將在2020年左右,全球科學家才開始進行概念研究,但也僅僅提出了幾個基本概念,如:單體發電量應在2GW以上、零排放、無輻射、核電廠中心距離在5km範圍內用靈敏的輻射儀器探測,不會測量出高於本底的β射線和倫琴射線(即X射線),用1mm厚的鈹合金簡易遮蔽,基本上測不出中子流,五代核電廠無須依賴大的冷卻水源,可建設於內陸上任何地方、不會產生核廢料、核燃料是一種提取極為簡單……。
馬由如此慎重對待核電站的建設,一方面是的確核電站是一把雙刃劍,用好則好,不注意則可能引起重大事故。所以他對核電站的方案,最重要的考慮就是安全性。
當然,他還期望透過對核電站的研製,完成對核電小型化、微型化的論證。為航程更遠的太空飛行器提供能源保障。
用排除法,第13代肯定不能採用,弊端太多。第4代雖在汙染等各項指標方面有著巨大的改進,但僅任然是依靠水為介質推動渦輪發電,這種落後方式就讓馬由放棄。
於是,他重點安排星兒,在第5代核電的基礎上,結合熱電發電原理,完成整合設計並進行虛擬實驗。
時間在馬由靜坐中慢慢渡過,這是星兒第一次以小時為單位,推演一個技術方案的可行性。
要知道,星兒一個小時的資料處理量,至少是全世界21世紀20年代,所有智慧載體,如超算、工作站、個人計算機以及智慧手機等總和的計算力,用3年時間才能勉強達到的進度。何況她還能排程所有的生物電腦進行協助。計算力還能翻倍。
當然這是極不嚴謹的比喻,計算力並非代表計算效能,尤其是和星兒這個準智慧生命比擬,好比是幼兒園最聰明的孩子,和一位博士在這位博士最擅長的專業領域,開展學術討論。縱然這個孩子很聰明,但和博士依然不是一個維度。如何比較?
何況,星兒擁有領先千年的技術積累,即使是全新設計一個方案,其實站在未來科技的角度看,還是高屋建瓴,相對輕鬆。
即使如此,一個小時過去,星兒還在靜默中,再一個小時過去……
馬由沒有閒著,他這時大腦也在高速運轉、推演著未來超過5代技術的小型核電站建設中,必須注意的技術要點以及延展性。待星兒方案設計出來,他好甄別方案中的優劣,找到可能存在的瑕疵。
能源是藍星集團未來始終保留,且需大力發展、最為重要的領域之一。在未來,小到機器人,大到飛船,以及各種太空武器,最終都需要強力的能源支撐。這些或許還比較遙遠,但再過幾年,智慧手機等電子產品,就是電池業跨越式發展的機會。