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钍燃料背景 钍燃料 钍燃料是什么

来源:朵拉利品网  |  2019-12-25 12:32:25

1, 钍燃料 钍燃料是什么



钍燃料是指能制造可以能取代铀-235的核燃料铀-233的钍-232。钍资源中产量最多的矿物为独居石(monazite),一般钍含量为1~15%。首先将独居石以硫酸或氢氧化钠溶解,加以过滤、沉淀,再以硝酸溶解,最后以有机溶剂萃取出来成硝酸钍,但因在矿石中常与某些具极大捕获截面的稀土元素如Gd、Sm、Eu、Dy等并存,故需加以精炼,主要使用有机溶剂萃取法,接着使用离子交换法,以制成核子纯度级的钍。
钍燃料的优点:
一、在热中子反应器中有较大的η值(η= 2.287),使滋生可能。另快中子的滋生亦希望无穷。
二、有较高的转化比(conversion ratio)及较长的燃料寿命。
三、燃料价格较低,比浓缩铀或循环回收钚的便宜。
四、有足够的滋生燃料来维持反应炉中燃料的链反应,而不需另添加可裂燃料。
五 、除可降低燃料循环的价格外,另可更有效的利用低价位的铀燃料。
六、可耐较高的辐射剂量,且易于加工。

2, 钍燃料是什么?



是实用的核燃料。这就是说,慢中子会使铀
235原子发生裂变(一分为二),并且产生更多的慢中子,
而这些慢中子又会进一步引起其他铀原子裂变,使裂变过程
持续下去。由于同样的原因,铀233和钚239也是实用
的核燃料。
遗憾的是,天然存在的铀233和钚239的数量真是
微乎其微,而铀235的数量虽然比较可观,但也相当稀少。
在任何一块天然铀的标本中,每一千个铀原子当中只有七个
是铀235,其余的都是铀238。
铀238是最常见的一种铀,但它却不是实用的核燃料。
铀238也能在中子作用下发生裂变,但只有快中子才能做
到这一点。那些分裂成两半的铀238会产生一些慢中子,
而慢中子不足以引起进一步的裂变。铀238可以比作潮湿
的木头:你可以把它烧着,但它最后还是要熄灭的。
但是,假定把铀235同铀238分离开来(这是一个
相当艰巨的任务),并且用铀235来建造一个原子核反应
堆,这时,构成反应堆燃料的那些铀235原子就会发生裂
变,并向四面八方发射出无数慢中子。如果这个反应堆包着
一个用普通铀(其中绝大部分是铀238)制成的外壳,那
么,射入这个外壳的中子就会被铀238所吸收。这些中子
字串6
不可能迫使铀238发生裂变,但却会使铀238发生另外
的变化,最后就会产生钚239。如果把这些钚239从铀
里面分离出来(这是个相当容易完成的任务),它们就可以
用作实用的核燃料了。
能够用这种方式产生新燃料去代替用掉的燃料的反应堆
就是增殖反应堆。一座设计得当的增殖反应堆所生产的钚
239,在数量上要多于消耗掉的铀235。利用这种办法,
就可以使地球上的全部铀——而不仅仅是稀有的铀235——
都变成潜在的燃料来源。
天然存在的钍完全是由钍232组成的。钍232就象
铀238一样,也不是实用的核燃料,因为要有快中子才能
使它发生裂变。
不过,如果把钍232放进包着核反应堆的外壳里,钍
232原子就会吸收慢中子,并且尽管它不发生裂变,最后
却会变成铀233原子。由于铀233是一种很容易同钍分
离开来的实用燃料,这样做的结果便又实现了另一种增殖反
应堆,它会把地球上现有的钍资源变成潜在的核燃料。
地球上的铀和钍的总量大约比铀235一项的蕴藏量多
800倍。这就是说,如果适当地利用增殖反应堆,就可以
通过原子核裂变发电厂把地球上的潜在能源增加800倍。

3, 钍燃料是什么东西?



钍 tǔ一种放射性的四价金属元素,以化合物的形式存在于矿物内(例如独居石和钍石),通常与稀土金属连系在一起,主要作为质量数为232的同位素,半衰期为1.39*10 10 年,放射出α粒子而形成新钍1 [thorium]——元素符号Th
地球上的储量几乎同铅一样丰富;主要的矿石是独居石、磷铈钍矿。金属钍可用钙还原二氧化钍,或用四氯化钍在氯化钠和氯化钾的熔融混合物中电解而制得。
元素用途:
用来制造合金,提高金属强度;和煤气灯的白热纱罩。钍在核反应中可以转化为原子燃料铀-233;所储藏的能量,比铀、煤、石油和其他燃料总和还要多许多,是一种极有前途的能源

名词解释


238

238(二百三十八)是237与239之间的自然数。大写:贰佰叁拾捌,是一个偶数、合数。

235

《235》是井手绫香的音乐作品,收录在《Brightness》专辑中。

慢中子

能量低于某一特定值的中子。该值的选择取决于具体应用场合。

 
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