如何最大化将核能转化为电能
核裂变以U235为例,每个U235原子核裂变释放约207MeV能量,其中百分之80约164MeV集中在两个裂变碎片原子核的动能当中,同时8MeV的β射线,7MeV的γ射线,12MeV的中微子,5MeV的中子。除中微子不受阻拦逸出反应堆外,其他都最终以反应堆物质的热能存在。过剩中子与反应堆内其他物质的n,γ反应产生的能量,一定程度上补充了中微子的损失,要提高核电机组的效率,唯一办法是提高热机的工作效率,同时需要改变反应堆设计,提高更高的工艺热温度,使用更好的热力学循环。
比如更高参数的兰金循环如基于超临界水堆、高温气冷堆等其他高温反应堆的超临界蒸汽发电,基于高温气冷堆或其他高温堆的氦气布雷顿循环、超临界二氧化碳布雷顿循环、以及衍生的联合循环。或者使用增殖堆和闭式燃料循环,提高可转换核材料的利用率,利用贫铀、钍在内的资源,提高核燃料资源的利用率。
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