註冊登錄
伊莉討論區返回首頁

thelord2009的個人空間http://www09.eyny.com/?5788411[收藏][複製][分享][RSS]

日誌

以核養綠,可是目前的核分裂核能發電會有核廢料,沒有其它發電方法了嗎? ...

熱度 5已有 366 次閱讀2018-11-27 02:21 PM

導讀
核融合,又稱核聚變、融合反應或聚變反應,是將兩個較輕的核結合而形成一個較重的核和一個很輕的核(或粒子)的一種核反應形式
兩個較輕的核在融合過程中產生質量虧損而釋放出巨大的能量,兩個輕核在發生聚變時因它們都帶正電荷而彼此排斥,然而兩個能量足夠高的核迎面相遇,它們就能相當緊密地聚集在一起,以致核力能夠克服庫侖斥力而發生核反應,這個反應叫做核融合
原子核帶正電,故庫侖力會阻礙原子核的結合。克服庫侖勢壘需要大量的能量。輕核所帶的電荷少,因此它們聚變時需要克服的勢壘越小,釋放出的能量就越多。隨著原子核質量的增加到一個臨界點時,融合反應所需克服的位能大於反應放出的能量,即沒有淨能量產生。這一臨界點是鐵-56。
如果要進行核融合反應,首先就必須提高物質的溫度,使原子核和電子分開,處於這種狀態的物質稱為「電漿」(plasma)
核力是一種非常強大的力量,而其力量所及的範圍僅止於10−10~10−13米左右,當質子和中子互相接近至此範圍時,核力就會發揮作用,因而發生核融合反應。
由於原子核帶正電,彼此間會互相排斥,所以很難使其彼此互相接近。若要克服其相斥的力量,
就必須適當地控制電漿的溫度、密度和封閉時間﹝維持時間﹞,此三項條件缺一不可
提高物質的溫度可以使原子核劇烈轉動,因此溫度升高,密度變大,封閉的時間越長,彼此接近的機會越大
由於電漿很快就會飛散開來,所以必須先將其封閉用來使電漿封閉的方法有許多種太陽內部是利用巨大重力使電漿封閉,而在地球上則必須採取別的方法,磁場的利用便是其中一種
當電漿帶電時,電荷被捲在磁力線上,因此只要製造出磁場,就能夠將電漿封閉,使它們懸浮在真空中
大陸新一代「人造太陽」實驗裝置獲重大突破。
依據物理學理論,核融合必須在攝氏1億度才能解決氫原子核融合時的斥力問題
取之不盡的能源十年後到來?首部商用核融合發電主機計畫於 2027 年運轉
核融合是將兩個較輕的原子核結合,形成一個較重的原子核及一個很輕的原子核
(或粒子)的核反應形式,要進行核融合反應,必須先提高物質的溫度至華氏 1 
億度來加熱電漿,並利用強大的磁場來控制與封閉電漿
仿星器因模擬恆星內部持續不斷地核融合反應而得名,該技術以磁場約束核融合電漿
,穩定運行提供動力,而在仿星器的運作模式下,最重要的關鍵便是控制與封閉電漿
,才能讓核融合反應持續發生,因此電漿不能接觸到核反應爐的冰冷管壁
必須由強大的磁場來控制與封閉,使其懸浮在真空中
托克馬克式核融合裝置,在環型空間中產生核融合反應,四週包覆電漿,再由磁場來控制。
研究已超過50年依然無解,原因出在被磁場包袱的電漿並不容易控制,
電漿就像個無形的流體一樣難以掌握,其中的高能電子很容易突然找到磁場的弱點
並且突破,這就會破壞反應爐壁,造成損壞和反應停止
核融合產生具危險性的核廢料非常少(還是有核廢料)
但並不是完全乾淨的能源。
最成熟以 及即將用在未來所有大型反應爐的氫核融合反應如下:
氘+氚→氦+中子
核融合反應所產生的氦既不危險,也沒有放射性,也是氣球裡填充的氣體。
但是反應所放射出來的中子,雖然對氚的增殖也很重要,卻會造成問題。
中子會被大多數的材料所吸收,而這些材料在吸收了中子之後多半會變成具有放射性。
雖然放射性很微弱,但是「仍然會產生一些放射性」
人類早在1953 年就已經成功在地球上製造出核融合反應,也就是氫彈
我們要做的就是找出控制核融合反應的方法,可以用更緩慢而非爆炸的方式
來釋放出能量(雖然有人主張可以把許多氫彈放在地底下,在需要的時候引爆,
讓水汽化以驅動渦輪)。
國際熱核融合實驗反應爐(ITER)為一個旨在研究可行性核融合的巨型工程,目標是從電漿物理實驗研究到大規模電力生產的核融合發電廠,建成後將成為世界上最大的磁約束電漿物理學實驗場,同時也是目前建設中、世界上最大的實驗性托卡馬克(Tokamak,註)核融合反應爐。
核融合,太陽產生巨大能量的方式,科學家如果能找到一個方法將「太陽」能量拉到地球上,將提供人類安全又充足的電力長達數百萬年,維基百科指出,核融合產生的能量能極大抵過 10 萬座核分裂發電廠
ITER 尋求的是一種相對低風險但成本較高的融合方式,稱為磁約束融合(magnetic confinement fusion),當氫的兩種同位素氘、氚原子於托卡馬克環形反應爐內被超強磁場長時間擠壓時,會被加熱成等離子體(電漿)。
要製造能夠承受原子融合的機器不容易,科學家需將氫等離子體不斷加熱到 1.5 億 ℃(這是太陽核心的 10 倍溫度),而用來約束等離子體亂竄的超導磁體需冷卻到零下 269℃,與星際空間一樣冷,位於機器中心的 1,000 噸電磁鐵要承受 6,000 噸以上的壓力,相當於太空梭
(Space Shuttle)起飛推力的 2 倍,才有足夠時間讓兩個較輕的原子核融合成一個較重的原子核

小結
雖然核融合產生具危險性的核廢料非常少(還是有核廢料)
不過要將氫等離子體(氫電漿)不斷加熱到 1.5 億 ℃(這是太陽核心的 10 倍溫度)
這種溫度也太危險了
如果是現行的核分裂核能發電核廢料太多
儘管我在
核廢料,怎麼處理?
提出了
可試試氧化性酸及電漿對於放射性核廢料的影響,看看是否能降低放射性核廢料的半衰期
可是
為什麼要為了發電產生負面影響的輻射性核廢料呢?

磁流體發電技術是一種新型的高效發電方式,由於無需經過機械轉換環節,所
也稱之為直接發電,燃料利用效率顯著提高用燃料(石油、天然氣、燃煤、核能)
直接加熱成易於電離的氣體,使之在2000℃高溫下電離成導電的離子流,
然後讓其在磁場中高速流動切割磁力線,產生感應電動勢即由熱能直接轉換成電能
,這種技術也稱為電漿體發電
俄羅斯莫斯科北郊U-25裝置是以天然氣作燃料的磁流體發電廠,額定功率20.5兆瓦

總結以上
我不知道俄羅斯莫斯科北郊U-25的磁流體發電廠額定功率20.5兆瓦是不是一年的發電量
大家看看台灣106年各能源別發電量占比
總發電量才2310.8億度
其中的核能才215.6億度
如果20.5兆瓦一年的發電量
是能量量度單位,表示一件功率為一千瓦的電器在使用一小時之後所消耗的能量(節錄自https://zh.wikipedia.org/zh-tw/千瓦·時)
20.5兆瓦÷一千瓦=205億
一年=365天x24小時/一天=8760小時
205億千瓦x8760小時=?度
就算20.5兆瓦其實指的是205億度
最起碼
不會有
輻射性核廢料
而且只需加溫到
2000℃高溫
而且只要多蓋幾個產電
205億度磁流體發電廠就好了
所以我覺得發電方面應該跟俄羅斯取經

路過

雞蛋
5

鮮花

握手

雷人

剛表態過的朋友 (5 人)

發表評論評論 (1 個評論)

回復 thelord20092018-11-27 02:26 PM
磁流體發電是一種新型的高效發電方式,其定義為當帶有磁流體的等離子體橫切穿過磁場時,按電磁感應定律,由磁力線切割產生電;在磁流體流經的通道上安裝電極和外部負荷連接時,則可發電。為了使磁流體具有足夠的電導率,需在高溫和高速下,加上鉀、銫等鹼金屬和加入微量鹼金屬的惰性氣體(如氦、氬等)作為工質,以利用非平衡電離原理來提高電離度。前者直接利用燃燒氣體穿過磁場的方式叫開環磁流體發電,後者通過換熱器將工質加熱後再穿過磁場的叫閉環磁流體發電。將熱能直接轉換成電流,由於無需經過機械轉換環節,所以稱之為"直接發電",其燃料利用率得到顯著提高,這種技術也稱為"等離子體發電技術"。磁流體發電本身的效率僅20%左右,但由於其排煙溫度很高,從磁流體排出的氣體可送往一般鍋爐繼續燃燒成蒸汽,驅動汽輪機發電,組成高效的聯合循環發電,總的熱效率可達50%~60%,是目前正在開發中的高效發電技術中最高的。同樣,它可有效地脫硫,有效地控制NOx的產生,也是一種低污染的煤氣化聯合循環發電技術。
節錄自https://kknews.cc/zh-tw/science/e8m3ko4.html

facelistdoodle 塗鴉板

您需要登錄後才可以評論 登錄 | 註冊
驗證問答 換一個

Archiver|手機版|廣告|聯絡我們|廣告查詢|廠商合作|伊莉

GMT+8, 2024-5-4 06:39 AM

回頂部