核电材料哪个国家多?
核电材料澳大利亚多。澳大利亚是全球铀资源最多的国家,约占全球总量的三分之一。核电燃料就是铀。铀矿资源在世界上的分布极不平衡,主要资源拥有量依次为澳大利亚、哈萨克斯坦、加拿大、俄罗斯、南非、尼日尔、巴西、中国、纳米比亚和乌克兰等10国,这10国的铀资源储量约占世界铀资源储量的87%。 数据显示,2018年全球天然铀产量达53498吨。
核废料包含哪些?
核废料泛指在核燃料生产、加工和核反应堆用过的不再需要的并具有放射性的废料。也专指核反应堆用过的乏燃料,经后处理回收钚239等可利用的核材料后,余下的不再需要的并具有放射性的废料。核废料按物理状态可分为固体、液体和气体3种;按比活度又可分为高水平( 高放 )、中水平(中放)和低水平(低放)3种。核废料的特征是:①放射性。核废料的放射性不能用一般的物理、化学和生物方法消除,只能靠放射性核素自身的衰变而减少。②射线危害。核废料放出的射线通过物质时,发生电离和激发作用,对生物体会引起辐射损伤。③热能释放。核废料中放射性核素通过衰变放出能量,当放射性核素含量较高时,释放的热能会导致核废料的温度不断上升,甚至使溶液自行沸腾,固体自行熔融。核废料的管理原则是:①尽量减少不必要的废料产生并开展回收利用。②对已产生的核废料分类收集,分别贮存和处理。③尽量减少容积以节约运输、贮存和处理的费用。④向环境稀释排放时,必须严格遵守有关法规。⑤以稳定的固化体形式贮存,以减少放射性核素迁移扩散。国际原子能机构(IAEA)对于核废料的处理和处置有严格的规定,要求各国遵照执行。核废料处理的基本方法是稀释分散、浓缩贮存以及回收利用。核废料处置包括控制处置(稀释处置)和最终处置。核废料的控制处置是指液体和气体核废料在向环境中稀释排放时,必须控制在法规排放标准以下。核废料的最终处置是指不再需要人工管理,不考虑再回取的可能。因此,为防止核废料对环境和人类造成危害,必须将其与生物圈有效地隔离。最终处置的主要对象是高放核废料。核废料成份复杂,仍具活性,不断进行核反应,放出辐射线、热能乃至有辐射性的气体,加上大自然是在变动中,贮存期中有机会碰上地震、暴风雨而导致核种外泄到生物圈中,伤害生物。
什么样的核能既安全又没有污染?
锕系氮化物燃料安全、经济适合未来第四代核动力系统,近日有国内媒体报道称,美国洛斯阿拉莫斯国家实验室宣布,其核燃料研究人员使用一种新的核燃料合成工艺,生产出了安全的锕系核燃料。这意味着核燃料提取技术方面取得了新突破,其相关论文已发表在《无机化学》杂志上。锕系元素是周期系ⅢB族中原子序数为89~103的 15种化学元素的统称,包括了锕、钍、镤、铀、镎、钚、镅、锔、锫、锎、锿、镄、钔、锘、铹,其中锕、钍、镤、铀、镎、钚前六种元素存在于自然界中,其余9种全部用人工核反应合成。这些元素都有放射性,科学家通常将铀以后的原子序数为93~109的17 种元素称为超铀元素。洛斯阿拉莫斯国家实验室在核物理和核燃料方面的研究很超前,其研究人员认为:“在目前的核能发电系统中,锕系氮化物燃料应该是一种更安全、更经济的选择,也非常适合未来第四代核动力系统,具有可持续的封闭式反应堆燃料循环。”这里所讲的锕系氮化物不但有铀和钚两种重元素,也有其他的锕系元素。与锕系氧化物相比,锕系氮化物具有更好的导热性,而且能量密度明显更高,可以用更少的材料获得更多的能量,而且还具备更好的导热性,可在较低温度下运行,可让发电环境安全无污染,没有放射性,让生产环境更安全,这都是理想核燃料具备的特征。美国科学家的研究也说明核燃料的原料来源也在放宽。在刘慈欣作品《流浪地球》中,人类为了驱动地球离开太阳系,在地球表面建造了1万多台巨型核能发动机,这些行星发动机所使用的燃料只是地球上的石头,说明这种发动机可以将普通元素进行核聚变或核裂变,在这一过程中释放核能。也许在不远的将来,科学家们真能制造出类似行星发动机能量释放方式的核电站,只用地球上的石头做燃料就可以发电了。
核电站四大保护?
第一道安全屏障:燃料芯块,是烧结的二氧化铀陶瓷基体,它的大部分微孔不与外面相通。核裂变产生的绝大多数放射性物质滞留在二氧化铀陶瓷芯块中。第二道安全屏障:燃料包壳,小指头大的燃料芯块叠装在锆合金管中,把管子密封起来,组成燃料元件棒。一般称锆管为燃料元件包壳管,它能够把核燃料裂变产生的放射性物质密封住,防止其进入一回路水中。第三道安全屏障:压力容器(反应堆冷却剂压力边界),由核燃料构成的堆芯封闭在壁厚20厘米的钢质压力容器内,压力容器和整个一回路都是耐高压的,放射性物质不会漏到反应堆厂房中。第四道安全屏障:安全壳,反应堆厂房(安全壳)是一个高大的预应力钢筋混凝土构筑物,壁厚约1米,内表面加有6毫米厚的钢衬,有良好的密封性能,能防止放射性进入环境。一回路的设备都安装在这里。安全壳内还设有安全注射系统、安全壳喷淋系统、消氢系统、空气净化和冷却系统等。安全壳能承受极限事故引起的内压和温度剧增,能承受龙卷风、地震等自然灾害,能承受外来冲击,如飞机坠毁的撞击。
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