235裂变的三种方程式
核能作为人类历史上的伟大发现,其应用领域广泛,其中最为人们所熟知的就是核能发电。为全球提供了约10%的电力供应。核能具有能量密度高、清洁高效的优点,1千克235全部裂变所释放的能量相当于2700吨标准煤燃烧的能量。传统的站占地面积较大,有的相当于上百个足球场。但其实,还有许多小型化的核反应堆与我们的日常生活息息相关。
让我们从陆、海、空、天不同角度来认识一些有趣的小型核反应堆。有一种被称为小型模块化反应堆的小型核设施,其部件采用模块化设计,使得建造过程如同搭积木一般快速便捷。这种反应堆体积小、建设周期短、运行简便,因此具有极高的灵活性。根据需要,它可以快速部署在偏远地区、海岛等地,为这些区域提供电力、取暖、海水淡化以及制氢等服务。
在军事领域,国产核动力航母模型的展示引人注目。当反应堆体积缩小到一定程度,甚至可以搭载在大型车辆或船只上,实现移动化。例如,核动力航母和上的核动力堆,为它们提供了持久的强劲动力,使航行能力大幅提升。自1954年世界上第一艘核动力潜艇“鹦鹉螺”号问世以来,舰船小型反应堆的发展已进入多功能民用时代。俄罗斯的KLT-40s型船舶用小型堆就是一个很好的例子,它不仅能提供动力和电力供应,还能进行海水淡化甚至破冰等任务。
在航空和航天领域,小型核反应堆也展现出了巨大的潜力。虽然上世纪和苏联的核动力飞机实验因性价比和技术问题而未能深入进行,但随着技术的进步,核动力推进在太空领域的应用已经逐步展开。太空源是其中的一项重要应用。传统的航天器电源多采用太阳能或化学能,无法满足深空探索的需求,而核能是唯一能够满足这一需求的能源。核动力推进器也在星际探索中发挥着重要作用。早期的核热推进技术如的NERVA和苏联的RD-0410发动机虽因化学火箭的满足需求而一度被搁置,但进入21世纪后,为推进载人登陆火星任务,电推进技术成为研究热点。核动力搭配电推进系统的推出,使星际远征成为可能。
除此之外,还有医用同位素生产堆、各类研究堆以及尚在探索阶段的聚变堆等。随着科技的不断进步和研究者们的努力,核能在陆、海、空、天等领域的应用将更加广泛,为人类的发展做出更大的贡献。