為什麼說鈾 235 可能會用完?

時間 2021-05-30 10:55:42

1樓:李志豪

你問題裡不是回答的很明白了嗎,u5豐度低,所以100年用完就沒了,u8又不是u5,u5用完了就用u8轉換到pu9發電唄,快堆就這原理,號稱對整個u資源利用提高60倍,大約能用2023年。福建霞浦的快堆示範工程在建了

2樓:

大神講的太複雜了,我簡單介紹一下:引發核裂變需要中子,然而並不是隨便乙個中子都會與核燃料發生裂變。這些中子的能量是不同的。

低能的中子一般稱作熱中子,它與U235發生裂變的截面(概率)大。易於同熱中子發生裂變的還有Pu239和U233。

核電站當然可以用Pu239,但鈽239是自然界中不存在的,它是一種人造放射性核素,U233也是如此。

需要人工製備的放射性核素比天然的當然要多很多任務序,不易獲得,而天然存在的U235,就理所當然的被核電站廣泛使用。然而U235在自然界中比較稀少,自然界中99.27%的鈾都是238,U235的含量只有0.

7%左右。

U238可以生產Pu239,用來生產Pu239需要專門設計的增殖反應堆,將高能量的快中子打入鈾238中。這種快中子反應堆也是下一代人類要學習掌握的核能技術,但在工程實際應用上面有許多難題,如高能的中子對裝置的照射時裝置的損傷輻射外洩、在生產Pu239過程中產生的放射性廢物處理、以及可能牽扯到Pu239擴散引發的政治擔憂等,都有待解決。

加拿大candu堆使用重水來做減速劑、還有早期用石墨來減速的石墨堆,使用的都是天然鈾,而現在的輕水堆用的都是U235富集度2%-3%的鈾燃料。

這是由於中子源發射出的快中子需要在慢化劑中減速,變成熱中子後才能與天然鈾中的U235發生裂變,快中子在不同材料中的減速效果是不一樣的,如氕元素減速效果最好,但氕元素會吸收中子,氘元素減速效果略差,但它吸收中子較少。通過計算之後的安排燃料的布置,可以做到在天然鈾中實現可持續的鏈式裂變。

3樓:瀟湘侍者

首先,u8u9pu9是這麼乙個過程,其中主要的是u8到u9這一步,但u8變u9的反應截面(就是發生反應的概率)分布是不均衡的,快(高能)中子截面大,熱(低能)中子截面小。說的通俗點就是中子飛得越快,它越容易將u8變成u9。而現在的電站用的都是熱中子堆,反應堆中為了讓新生的快中子快速慢下來加入了大量的慢化劑(u5裂變主要靠熱中子),所以快中子的壽命都很短,只有少部分可以使u8變u9。

至於為什麼都是熱堆而不用快堆呢?高讚答案已經說得比較明白了,這裡就不再贅述。

其次,至於candu那用的是天然u,但也只能利用u5。它之所以能用天然u,是因為它是用重水做慢化劑的,而重水的慢化吸收比很好,可以使快中子更多更好地變成熱中子(給u8的就更少了),這樣使得很少的u5就能達到臨界。

最後,要想解決這個問題呢,快堆是很好的解決方法,還有就是聚變裂變混合堆了,聚變外麵包一層裂變,充分利用聚變多餘的中子,和裂變多餘的輻照,兩全其美。當然,這還得看聚變啥時候能實現了-_-||

4樓:Bigan W

1:生產Pu239需要強烈的中子照射,這需要你首先有乙個工作的反應堆,及其燃料

增殖堆還是在研究

2:CANDU用的是天然鈾中的U-235

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