五千年(敝帚自珍)

主题:聚变PK裂变 -- tojinge

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家园 对氢弹的要求

用于电站的核爆炸装置作用有三:放能、生产核燃料、消除长寿命核废料。

首先,核装置应是聚变份额大于90 % 的“干净型”氢弹。其目的: 一是大大减小放射性特别是长寿命放射性物质的生成量(长寿命放射性物质主要来自重核裂变);二是要尽可能地延长人类的供能时间。我们探索研究的情况看,在总威力10 kt TNT的条件下,可以实现烧氘,且可做到裂变威力≤1 ktTNT。这种装置不必用Li6 造氚就可实现氚的循环和增殖。实现烧氘,这只有在核爆炸装置中才能做到,因此烧氘是核爆聚变电站最为重要的优势。

烧氘核装置中主要发生的核反应如下:

D+D→p+T+4.05 MeV

D+D→n+3He+3.27 MeV

n+3He→p+T+0.78 MeV

2D+2T→2n+24He+35.2 MeV

整个反应过程,消耗6 个氘核,放出43.3 MeV能量和2 个14.1MeV 高能中子。烧氘型核装置的一大特点是产生的中子数特别多。一次10 kt TNT 级的聚变放能,同时可释放出约1.2×1025 个高能中子。原则上不能让大量的高能中子逃出弹体而进入钠中,否则,高能中子将会与钠原子核发生(n,2n)反应,生成大量的长

命Na22(半衰期2.6 a),这对爆洞和第一回路的安全运行是很不利的。必须把这些中子很好地利用起来,其中最最重要的就是要利用它来生产核燃料。已找到一种方法,可以把中子的利用率提高至40 %~50 %,即一次爆炸可生成约2 kg 的U233 或Pu239。而

一次爆炸本身消耗的铀或钚仅50 g 左右,因此核爆聚变电站除提供能源以外,还可以大量生产核燃料。所生产的核燃料可供同等功率的4~5 个热中子电站来用,这将大大延长热中子反应堆能源方式的生命期。

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