米乐m6手机版尽管取得了突破可用的核聚变仍然需要几十年的时间
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米乐m6手机版尽管取得了突破可用的核聚变仍然需要几十年的时间美国能源部于 2022 年 12 月报告了核聚变科学的重大科学突破。聚变反应释放的能量首次超过了用于点燃反应的能量。
我们是卡尔顿大学可持续和可再生能源工程学教授,我们研究替代能源技术和系统,帮助我们迈向低碳未来米乐m6。
潜在聚变能源发电厂的效率仍有待观察。报道的聚变净增益实际上需要大约300兆焦耳的能量输入,这没有包括在能量增益计算中。为192 台激光器提供动力所需的能量输入来自电网。
换句话说,该实验使用的能源相当于典型加拿大家庭两天的能源使用量。在此过程中,聚变反应输出的能量足以点亮 14 个白炽灯泡一小时。
核裂变也是如此,这是当前核电站内部的反应。一公斤铀 235(核燃料的裂变成分)完全裂变可产生约77 太焦耳能量。但我们无法将所有这些能量转化为有用的形式,例如热能和电能。
这就是核电站的作用——它们利用核裂变反应过程中产生的热量来制造蒸汽。这种蒸汽驱动连接到发电机的涡轮机,从而产生电力。循环的总效率低于40%。
此外,燃料中的铀并未全部燃烧。用过的燃料仍含有约 96% 的铀总量和约五分之一的可裂变铀 235 含量。
增加我们现有船队的铀消耗量是可能的——这是一个持续的工作领域——但它带来了巨大的工程挑战。目前M6米乐,将核燃料转化为有用形式的工程挑战缓解了核燃料巨大的能源潜力。
直到最近,核聚变主要被视为一项科学实验,而不是一项工程挑战。这种情况正在迅速发生变化,监管机构现在正在调查在现实世界中如何进行部署。
由于裂变面临着许多与聚变现在相同的挑战,我们可以从它的历史中学到很多东西。在商业产业腾飞之前,裂变还必须从科学转向工程。
与核裂变一样,聚变能科学也植根于核武器的开发工作。值得注意的是,几位帮助开发核弹的核物理学家希望“证明这一发现不仅仅是一种武器”。
核电的早期历史是乐观的——人们宣称这项技术将会进步并能够满足我们对不断增长的能源的需求。最终,聚变能源将会出现,电力将变得“太便宜而无法计量”。
核电诞生70年来,我们学到了什么?首先,我们了解了技术锁定的潜在破坏性风险,当一个行业变得依赖于特定产品或系统时,就会发生这种风险。
今天的轻水裂变反应堆——使用普通水而不是富含氢同位素的水的反应堆——就是一个例子。他们之所以被选中,并不是因为他们是最理想的,而是有其他原因。
这些因素包括有利于这些设计的政府补贴;美国海军有兴趣为潜艇和水面战舰开发小型压水反应堆;美国核武器计划导致铀浓缩技术取得进步;核成本的不确定性导致人们认为大型轻水反应堆只是小型轻水反应堆的放大版;考虑到核电开发的高成本和风险米乐m6,设计选择上的保守态度。
其次,我们了解到规模很重要。大型反应堆每单位容量的建造成本高于小型反应堆。换句话说,工程师误解了规模经济的概念,并在此过程中注定了他们的行业的灭亡。
大型基础设施项目是极其复杂的系统,依赖于大量的劳动力和协调。它们是可以管理的,但通常会超出预算并落后于计划M6米乐。模块化技术表现出更好的承受能力、成本控制和经济性,但微型和小型核反应堆也将面临经济挑战。
第三,必须制定融合监管制度。如果该行业围绕第一代设计整合得太快M6米乐,对未来反应堆监管的后果可能会很严重。
第四,新电厂选址和社会认可度是关键。Fusion有一个优势,因为它的技术在公众方面更像是一张白板而不是裂变。公众对融合的积极联想必须通过审慎的设计决策和采用社区参与的最佳实践来维持。
我们对核能创新的研究表明,核聚变面临的挑战是可以克服的,但它们需要谨慎的领导、数十年的研究、大量的资金以及对技术开发的关注。
推进核裂变技术需要数十亿美元,而我们在裂变方面的经验远比聚变方面的经验丰富。政府、电力公司和企业家必须表现出对资金的兴趣。
Fusion 的前景广阔,除了最近的突破之外,还有一些令人兴奋的工作正在开展,包括公司。在核聚变能够对我们的能源系统做出有意义的贡献之前,需要数十年的研究和开发。
我们的中心信息是呼吁采取行动:聚变工程师米乐m6、研究人员、工业界和政府必须组织起来调查和缓解聚变面临的挑战,包括第一代发电厂的设计。
如果我们想拯救我们的星球免遭气候灾难,就没有什么可以替代能源系统的深度和快速脱碳。我们很自豪能够培训下一代能源工程师来设计新的、更好的能源解决方案。
二十年的程序员老妖精, 虽将近天命也仍不服输。 老妖读过古往今来的书, 也想聊聊天南海北的事。