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- 建材網友
- [106418]
- 能源匱乏已經越來越成為人類社會發展的瓶頸，在高效低耗的核電站紛紛登場的時候，核廢料的處理又困惑著珍惜環境的人們。核廢料怎樣處理才最安全？有沒有真正潔凈的能源燃料？請看----
核能源已日益成為當今世界的主要能源，在所有能源中所占的比例也越來越大。在法國占到80%，在美國占到30%。但在利用核能的同時，也伴隨產生了大量的核廢料。這些核廢料是強發射性物質，會嚴重危害人類的生存。長期以來，科學家們一直在探討核能源的潔凈化問題，希望能有一種方法消除核廢料。因此，潔凈核能源技術的開發和應用便成為國際國內的一個熱門話題。前不久，江澤民主席正式訪問美國時，中美兩國簽署的“中美聯合聲明”中，也將潔凈能源作為中美在環境保護方面合作的項目之一。
據世界能源組織的估計，像煤炭和石油這樣不可再生的化石能源，按現在的能源消耗速度，大體上還能使用50年；現在可供和平使用的裂變核燃料（如鈾235），在地球上的儲量也較少，大約能用20年。這意味著，放下核能源的潔凈問題不說，單從儲量的角度，人類的能源問題就已經十分危機了。人類迫切需要尋找新的能源和獲取能量的新技術。
科學家們認為，理想的潔凈能源是實現太陽一樣的可控核聚變。實現核聚變最好的燃料是氘和氚，這兩種元素是氫的同位素，在地球上儲量非常豐富。氘和氚燃燒后，其聚變產物是惰性物質氦，對環境沒有任何污染。這樣，人類就不但解決了能量的來源問題，能源的潔凈問題也會得到徹底解決。
其實，人類實現核聚變如“氫彈爆炸”已經30多年了，但為什么核聚變反應的和平利用問題卻一直得不到解決呢？主要原因是核聚變反應所要求的溫度、壓力等條件太高，除了讓其“爆炸”之外，目前尚不能在可控的范圍內實現。據估計，人類至少還需要80至100年時間，才能解決和平利用核聚變的技術問題。也就是說，在解決核聚變技術問題之前和化石能源耗盡之后，人類的能源將出現幾十年的“真空”。那么，用什么來填補這個真空呢？
有人會說，可以用太陽能、風能和潮汐能等來填補。然而，這些能源由于數量少和技術成本高等原因，只能被人類作為輔助能源來利用，而不可能把它們當做主要的能源。
在科學家看來，要填補能源的真空，只有依靠目前技術已經成熟并被廣泛應用的受控核裂變。人類在和平利用核裂變能量中，發展并積累了大量的理論和實驗技術，如果再把核裂變時產生的核廢料問題解決了，人類對核能的利用將展現出美好的前景。
核裂變產生的核廢料中共有200-300種放射性核元素，從理論上講這些核廢料都是可以做到再利用的。目前，用作核燃料的鈾235裂變后所產生的核廢料，主要是碘129和锝99等。它們都帶有極強的放射性，壽命均大于50年。
目前人類實現的核是原子核在中子的轟擊下造成的碎裂反應。但由于中子不帶電，能量不能人為控制，而質子同中子質量相同，并帶有一個正電荷，可以通過加速器進行能量控制。用加速后的質子轟擊原子核，就能生產出能量合適的中子。這種質子通過電離氫原子即可得到。
比如，氫化鈦在加速器中被轟擊電離，就可產生大量質子，形成質子源。質子源在中能強流質子加速器的作用下，產生質子束并轟擊大塊重金屬靶，就可形成極強的中子源——散裂中子源，再用散裂中子源次臨界反應堆，就可產生有選擇的核裂變反應。
核燃料在中子轟擊下裂變的同時能產生核廢料，而核廢料在適當強度和能量的中子轟擊下，又能有選擇地被嬗變成穩定的元素。實驗和理論都已證明，大多數錒系核元素都可以在快中子或高強度的熱中子環境中裂變。而毒性大的裂變產物（如钚239）也可以被熱中子嬗變掉，這就是核廢料的潔凈化過程。此外，在合適能量中子的轟擊下，還可燃燒地球上含量豐富、但在普通裂變堆里不能燃燒重元素（如釷等新的核燃料）。
中子在反應堆中有益和有害兩種作用同時存在，并且相互競爭，使我們有機會選擇合適強度和能量的中子以改變各種作用相對關系，使之興利去弊，造福人類。潔凈核能源就是在現在的反應堆之外再設置一個中子源，給反應堆人為地造成精心設計的中子環境，在提供能量的同時，增殖核燃料和嬗變核廢料，使反應堆在無高放射性核廢料輸出的情況下運行。
現在，潔凈核能源的概念設計已經基本解決，基本技術也積累了不少經驗，估計在20年后投入應用。那時，地球上儲量豐富的釷等元素都能裂變燃燒。按目前最保守的估計，也能解決人類60到100年的能源問題。這以后核聚變技術將會成熟，人類可利用核聚變來提供能源。
核能是一種安全的能源
恐“核”大可不必 - 回答時間：2006-05-26
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