五千年(敝帚自珍)

主题:【原创】谈谈核电 -- 不是老陈

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            • 家园 钠堆就可以烧钍,高温气冷堆也可以烧钍

              钠堆一直是增值堆的发展重点。

              高温气冷堆是清华搞得最好,但是我觉得他们缺少足够的远见,应该一开始就把烧钍放在研究重点上。

              • 家园 钠堆转换的铀233不干净

                含有铀232,这东西的子体有很强的伽玛放射性,导致很多操作不得不遥控进行,是钍燃料循环的主要障碍之一——只有充分慢化才能减少其含量,最好是在重水堆进行或者单纯在快堆中增殖(不在快堆中做燃料用)。

                钍燃料循环的另一个难题就是钍232吸收中子生成的镤233半衰期很长将近一个月,比铀238转化成钚长很多,带来一些很麻烦的问题。熔盐堆是解决这一问题最好的方法,但是那东西不好搞,熔盐腐蚀性很NB,要专门的高镍的哈斯特洛伊合金才行。

              • 家园 钍用做核燃料在技术上是可行的,但是

                要建立起工业化的钍燃料循环(重要的是后处理),以使用钍燃料来替代铀燃料,需要完整、可靠的工业实践,印度还在实验中。在铀价不高,且铀循环技术已比较完善的情况下,新建钍燃料循环在经济上和技术上都是有较大风险的。

                清华做的高温气冷堆在技术上有很好的安全性,已实现了堆芯冷却失效下的自主停堆。目前高温气冷堆还没有实现氦气轮机技术的突破,模块化的高温气冷堆单堆功率200MW,即使实现工业化的批量生产,只用于发电的话,经济性上并不一定有很大提升,且高温气冷堆所用核燃料的后处理工艺还在研究中,所以问题还很多。

                • 家园 非常同意

                  我们已经有完整的基于铀循环的工业系统。

                  据说因为原理的限制,高温气冷堆单堆功率最大只有200MW左右,是这样吗?

                  无论如何,这些都会要10-20年时间才能实现生产。

              • 家园 钠堆美国人用过

                好象核潜艇上用过,但钠,太危险了

                气体,氦气,化学稳定性好,但比热小,密度低

              • 家园 自然界的钍本身并不能直接做燃料

                自然界的钍本身没有放射性,需要用加速器驱动或者增值反应堆,到现在为止很多技术问题,绝不是短时间可以解决的。

                另外发电最重要的因素之一是成本,以上两种方法,发电成本应该都会高于现有的技术,核燃料的成本只占几个百分点,重要的是建设成本和维护。

                清华的高温气冷堆是完全不同的技术方向,主要是提高安全性和经济性。如果可以真的投入实用,绝对是很有意义的。不过技术问题肯定很多,不然也就不会买Ap1000了吧。

    • 家园 补上通宝,非常感谢的一个科普贴

      西西河是股市基本面的最佳研究地。从稀土,到核电,高铁,或者以后还有发电设备和海洋高端制造。这篇文章,葡萄核电方面的片言只语,记得还有一篇核电的详细帖子,可惜忘了出处了。早想感谢了,今天有人顶起让我找到这篇文章。

    • 家园 多讲讲核电站呢,核岛是不是就一张桌子大
    • 家园 【原创】续二:谈谈核燃料(2)

      上次说到,铀是一种非常稀有的矿藏,如果使用现在的反应堆技术,即使维持现在的使用量,现在发现的铀资源可能只能满足大约42年。考虑到现在很多发展中国家都开始兴建核电站,比如中国计划在2020年以前新建大约20GW的核电站(现有技术的核电站要大概20座)。那么可能再过二十几年就无铀可用了。就算把核武器里的铀贡献出来,大概也只能再多用10年。

      既然如此,中国修那么多核电站不是当冤大头吗?

      铀的价格在过去一直维持在10美元一磅的价格,主要是因为苏联解体以后,大量核武器级的铀被加工成为核燃料铀出售,例如:2002年,全世界对铀的需求为6700吨,其中仅有3600吨源自矿产。这些退役核武器的铀现在卖的差不多了,而且很多老的铀矿已经采差不多了,产量下降。所以铀的价钱自然一路飙升。可是,核电站和煤电、天然气发电不同,铀只占核电成本的3%左右,所以就算涨价,对于核电成本的影响依然不大。实际上,由于技术的成熟,美国这些年核电的成本下降了7%。

      铀这个东西,除了做核武器吓唬人,再就是发电。由于过去核电成本与传统能源相比没有优势,而且名声不好,废料处理麻烦。核电长期也没有很大的发展,基本维持在全球发电量的16%的水平上。铀需求有限,价格又那么低,所以开采和勘探的投资自然很少。最近铀越来越值钱,勘探和开采的投入越来越大(这的确是投资的好方向,经济版里的大侠可以认真考虑一下),预计会有新的铀矿被发现。

      根据根据国际原子能机构和经济合作与发展组织的报告 Uranium 2005: Resources, Production and Demand根据地质证据和对磷酸盐含铀情况的了解,认为地球上可开采的铀实际上多达3500万吨(现在的全球可识别铀储量约为470万吨)。这个报告未必可全信,不过各方面的报告都认为,可识别储量应该大大高于现在已知储量。

      中国的铀资源一直被认为不丰富,现在的产量也非常少。

      Production from mines (tonnes U)

      Country 2002 2003 2004 2005 2006

      Canada 11604 10457 11597 11628 9862

      Australia 6854 7572 8982 9516 7593

      Kazakhstan 2800 3300 3719 4357 5279

      Niger 3075 3143 3282 3093 3434

      Russia (est) 2900 3150 3200 3431 3400

      Namibia 2333 2036 3038 3147 3077

      Uzbekistan 1860 1598 2016 2300 2270

      USA 919 779 878 1039 1692

      Ukraine (est) 800 800 800 800 800

      China (est) 730 750 750 750 750

      不过一些研究认为中国的铀资源应该比较丰富,世界上铀矿床主要分布于两条跨大洲的巨型铀成矿带,即近东西向欧亚巨型铀成矿带以及环太平洋巨型铀成矿带,这两条成矿带均横穿中国。因此,中国的铀成矿地质背景总体上是有利的。中国现在重点开展北方伊犁盆地、鄂尔多斯盆地等砂岩型铀矿资源普查工作,同时围绕南方相山矿田等硬岩老矿田开展深部和外围的勘查工作。

      元宝推荐:爱莲,
      • 家园 问一下专业人士

        问一下懂行的

        用核电放射性顺带破坏一下 塑料的结构 让塑料更加好烧 更加轻量化 靠谱不?

        • 家园 辐照处理

          你说的是辐照处理,现在用的很广泛,比如电缆,辐照处理以后就不容易燃烧。

          食品,宝石等等也都有应用。

      • 家园 铀矿石是不是也像石油一样,人为制造紧张

        就像石油一样,上个世纪7-80年代就说石油储量只够全世界用50年,到了今天,还是只够用50年,反正永远只够用50年!

        是不是地球的资源远不想我们想象的那样贫乏,只是利益集团为了确保收益的一种手段而已

        • 家园 【原创】石油,煤,天然气确实是人为制造紧张

          如果石油,煤,天然气的化石来源说成立,而且地球早期的大气成分(氨气,氢气等还原性气体)推测也正确的话,在不考虑氢气气体向太空逃逸的情况下,地球上的化石燃料的总和就等于史前大气中还原性气体 与 现在大气中氧化性气体(氧气)的总和。也就是说即使,人类把大气中的氧气烧完了,化石能源也不会用完。

          • 家园 作为能源还有其他条件

            就好像啤酒你点不着,茅台能点着。

            当然,你能够提炼,不过提炼需要复杂的工艺,消耗能源。过去我们不会开采油砂,石油价格上涨后,我们现在就会开采,但是能源的利用效率就下降了。总会到了一个地步,收集低能量密度的能源变得不再划算。

        • 家园 铀矿的市场规模过去很小

          铀矿的问题比较复杂,因为苏联解体以后,将大量的浓缩铀稀释成燃料铀,所以铀矿价格一直很低,所以没有什么公司愿意投资寻找新的资源。现在,苏联的那些快用完了,铀矿价格非常之高,我们还需要等等看,新的铀矿会不会在这些年发现。现有的铀矿资源可能20-30年就用光了。

          石油可不能说简单说是人为制造紧张,公众对于石油危机的认识过于乐观了,如果你看看

          点看全图

          外链图片需谨慎,可能会被源头改

          是有危机不是什么时候用光,而是什么时候生产的量大大少于需求量,这个可能会在石油生产顶峰之后迅速出现。

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