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混合堆的难题

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该用户从未签到

发表于 2010-9-15 12:33:35 | 显示全部楼层 |阅读模式
  由于聚变反应室壁和高温等离子体的相互作用,会使反应室壁发热。目前多希望用锂或锂的化合物来冷却它,以便在冷却反应室壁的同时增殖氘。估计在用锂冷却的条件下,反应室壁将达到800℃以上的高温,比目前钠冷快堆燃料元件包壳的使用温度高200多摄氏度。如此高的温度及高能中子、离子、γ射线和中性原子的轰击,使聚变反应室壁的工作条件,比裂变堆中的结构材料的工作条件苛刻得多。由于聚变反应室壁难以更换,为了满足经济运行的要求,希望反应室壁能长期工作,甚至工作到混合堆退役。目前这种材料还没有找到。因此研制反应室壁的结构材料,研究冷却剂对它的腐蚀,是实现混合堆的重要课题。

  对于磁约束的混合堆来说,如果采用液态锂作为冷却剂,由于它在强磁场中的磁流体阻力,要消耗大量的泵功率来驱使它流动,将严重影响其经济性的改善。

  如果在聚变反应室外加上裂变包层后,则上述问题更难解决。这是由于裂变包层中的铀和钍在聚变反应室放出的中子轰击下,有强烈放射性。对于托卡马克型聚变-裂变混合堆,如采用离子回旋加热,就会有数十甚至上百根巨大的同轴电缆要穿过裂变包层到聚变反应室。这种电缆除了会减少包层覆盖率外,电缆中的绝缘材料,也可能在强烈的中子轰击下破坏。目前还考虑用低混杂波电流驱动使托卡马克在接近于稳态的状态下运行。如果这样,则穿过包层的波导管会使裂变包层留下不少难以屏蔽的空洞,大量中子及γ射线从空洞中泄漏,使工作人员难以接近。其他类型的聚变-裂变混合堆也有类似问题。

  由于混合的裂变包层是在没有链式反应的状态下运行,因而一旦出现链式反应的条件,就会形成切尔诺贝利核电站那样的严重事故。这是由于按照混合堆设计要求以及混合堆空间的限制,它不存在裂变反应堆那种紧急停堆保护系统。

  混合堆的裂变包层靠近聚变反应室一侧,由于中子通量高,因而功率比另一侧高得多。与裂变反应堆相比,混合堆裂变包层的功率分布的梯度大得多,功率分布的不均匀,给混合堆的运行造成了困难。

  由于上述原因,不少学者认为,混合堆不仅将聚变堆和裂变堆的优点结合在一起,也将两者的困难结合在一起。有的学者甚至认为,混合堆比纯聚变堆还困难。但不管怎样,混合堆仍然是一个可供考虑的途径。


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该用户从未签到

发表于 2012-7-19 23:15:32 | 显示全部楼层
一定要回贴,因为我是文明人哦  

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发表于 2012-7-19 23:15:32 | 显示全部楼层
呵呵 都没人想我~~  

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发表于 2012-8-24 09:29:50 | 显示全部楼层
人之所以能,是相信能。  

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该用户从未签到

发表于 2012-8-24 09:29:50 | 显示全部楼层
嘿...反了反了,,,,  

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