高中物理第1章电场电流1核能发电

高中物理第1章电场电流1核能发电

核能发电 ‎ 氢能：氢被认为是理想能源，热值高、无污染.但是氢作为能源，存在两个问题，一是氢的来源，只能通过电解水，太阳能分解水，生物制氢，以及化工、冶金等流程制氢，这就需要消耗能源；二是氢在存储、运输及应用过程中容易发生爆炸，加」氢对材料产生氢脆、氢腐蚀，以及氢渗漏等，所以近年来对储氢材料的研究很多.－种储氢方式是将材料与氢结禽成为氢化物，需要时加热放氢，放完后还可继续充氢.同时储氢材料又是高能蓄电池的负极.表４为几种典型的储氢材料，它们都桌金属间化合物.这些金属间化合物比重大，并有中毒问题，限制了其应用并且成本很高.目前正在研究的纳米碳管，其储氢能力数倍于LaNi5受到广泛关注.国内外一些厂家利用上述储氢合金制造氢能汽车，但由于有些技术问题有待解决，价格又无竞争能力，离产业化尚远.‎ 核能：核能是康价的清涪能源，核电占世界电能的17％，已建核电装置400余座.但是由于核电站的安全与废料处理问题，目前核电发展缓慢.尽管如此，核电装置的改进仍在不断地进行，其中有不少材料问题，现仅就正在开发的两类核电装置分述如下.‎ 快中子增殖堆：现行裂变反应堆所用燃料都是235U，而铀矿中235U含量只有0.7％，98％以上是238U.快中子增殖堆就是将238U吸收一个中子转变为239Pu，以此为燃料可使铀的利用率达70％.1200MW的快堆在法国己运行多年，但这种堆型存在一个严重的材料问题，即液体钠的腐蚀，以致造成了多次泄漏事故.同时，半衰期很长的239Pu，也可造成严重污染.最近提出的"加速器驱动的核反应堆"设想，就是利用擅变原理使239Pu，自循环，从而解决污染问题，我国在这方面正开展基础研究工作.‎ 可视为永久能源的聚变堆：两个轻原子融合成重原子叫核聚变，它比核裂变产生的能量更大.‎ 氖和氟是氢的同位素，它们在一定条件下发生聚变反应，释放能量.海水中氛含量为0.034ｇ/kg，全球海水中氖含量多达ｌ0Uｔ，而每克氖相当100Ｌ汽油，所以说一旦聚变堆开发成功，将成为永久能源.聚变反应的点火温度高达5*‎108℃‎，在2*10-10秒内注入 100万Ｊ的能量.目前欧美都己点火成功，但距商业化很远，要在2050年或更长的时间才有可能.我国也有两台实验装置，用以探索物理原理，也可做一些材料研究.核聚变装置对材料要求十分苛刻，如耐中子辐射、耐高温和抗氢脆等.因此，材料是聚变堆能否实用化的关键因素.‎