一些打家劫舍的勾当,钚239和铀235一样,也会裂变产生能量。
哈哈,有主意了!
用钚239作为反应堆的核燃料,不用慢化剂,外面直接围上一圈铀238。
钚239裂变,产生的中子直接撞击铀238,然后铀238就变成钚239。
这个过程产生比消耗还快,钚239越烧越多,直至铀238全部消耗完。
于是取名叫「快中子增殖反应堆」,也叫快中子反应堆,简称快堆。
顺便辟个谣,钚的致死量大约是5mg/kg,杀死50kg重的人就得用250mg,而不是谣言里的「5克毒死全人类」。
快堆几乎可以将所有的铀燃料烧干净,而且能充分利用储量较多的铀238。
不过,在前期生产燃料时会有些废料,总体算下来,60%-70%的利用率吧,这个已经超过原有堆型很多了。
卧槽,又是一个能上天的货?
没那么简单!
你也得有副硬翅膀才行!
快堆要用快中子,所以不能用水冷却(水是慢化剂),而且内部反应剧烈,需要导热性好的冷却剂,快速把热量导出来烧开水。
也就是说,冷却剂第一不能减速中子,第二导热性要好,这类材料往往就是金属。
所以「高温液态金属冷却技术」是快堆的核心技术,甚至可以说是决定性技术。
好了,开始第二轮,再来一「堆」。
第一:钠冷快堆。
没错,把核燃料泡在金属钠里!
高中化学没忘的同学肯定开始慌了,还别说,钠堆是最主流的快堆,中国第一座快堆也是钠冷堆,2010年运行,用了260吨金属钠,这在同行里算少的。
金属钠的导热性比水好太多了,所以功率大增!
纵然金属钠千好万好,可毕竟还是金属钠!
堆芯的工作温度在500°C以上,几百吨高温熔化的金属钠,想想就慎得慌,这对冷却系统的要求非常高,没绝对的工业实力,还是别碰了。
后果请参考日本文殊堆。
第二:铅冷快堆。
应该叫「铅基快堆」更严谨,冷却剂用的是铅铋合金。
这得益于中科院某团队,「聚变堆」的铅锂冷却剂也是他们搞的,反正他们擅长用各种铅基材料导热!
铅不怕空气不怕水,这尼玛比「金属钠」可爱