青海微反应器代理商,专门建电站将海水淡化并抽到塔克拉玛干沙漠改变气候有可行性吗?
如果实现了可控核聚变,专门建电站将海水淡化并抽到塔克拉玛干沙漠改变气候有可行性吗?
可控核聚变应该是唯一一个全球参与的超级工程了,但从上世纪三十年代发现核聚变以来,到现在过去了将近90年,至今距离商业化还有一步之遥,仍然有大量的难题需要解决,但无疑可控核聚变的未来诱惑实在是太大,几乎无限的能源为人类展示了一个无比光明的未来,当然无限能源让改造沙漠也有了可能,如题,有可能吗?
可控核聚变真的无限能源,成本超低吗?
要讨论这个问题,我们必须来简单了解下什么叫核聚变:简单的说就是创造条件轻核结合成重核,这个过程将产生质量亏损,而损失的质量则以E=mc2方式释放出来,由于光速的平方几近天文数字,因此核聚变的能量高到我们难以想象,比如只需285克氢元素聚变,即可产生2万吨TNT爆炸的能量(广岛原子弹的威力)。
当然如此大能量的释放绝不容易实现,比如氢的三种同位素氕氘氚,其中氕最难实现聚变,只有超高温超高压条件下才有可能实现一定概率的聚变,而氘和氚要求则相对较低,因此以人类的这点微末道行只能避开超级难的氕,转而寻求氘和氚聚变,但即使如此,氘和氚的难度仍然极高,到现在已经努力数十年了,距离成功仍然是一步之遥。
而另一个坏消息是氘在海水中的含量为0.02%,比例很低,但海水取之不竭,因此氘不用担心,但氚就只能呵呵了,因为它是一种半衰期为12.43年的物质,所以自然界中几乎就不存在,只能生产,各位可以打听下它的单价,估计数千万美元/千克。
不过还有个好消息可以告诉大家,热中子轰击锂可以生产氚,而裂变堆和未来的氘氚聚变堆中都会有多余的中子,因此仍然可以边生产边发电,良性循环啊,能源解决,成本降低了吗?
答案是没有!
到2016年10月为止,全世界为之倾倒的ITER已经投入了超过160亿欧元,如果加上各国自行开展的可控核聚变研究的资金,那么总共超过上千亿美元估计还算少的。假如未来实现了可控核聚变,请问这些资金怎么分摊到成本中?以50年为基数分摊?这50年中上千亿美元的利息累计就是一件难以想象的事情。
所以等未来实现了可控核聚变,我们相信太阳能水电以及寿命期内且环保达标的火电,风电等等,都会构成可控核聚变电能强有力的对手,特别是水电,简直就不需要成本,完全只有建设和维护而已,可控核聚变没有优势。
因此可控核聚变的电能不可能用来淡化海水这种可以用太阳能蒸发完成的工作,毕竟海水淡化不像电能实时性要求太高,可以有太阳的时候工作,没太阳的时候采用电能。
治理沙漠的正确姿势
很多朋友认为沙漠植树就可以了,但其实不是这样,比如我们治理几近成功的毛乌素沙漠,地下水层比较浅,植树后存活率比较高,因此恢复绿植的可能性很大,当然这不能忽略了植树造林过程中付出的大量努力,毕竟毛乌素当年已经彻底沙化了。
比如塔克拉玛干沙漠是西风带引起的,只不过因为青藏高原的遮挡,导致西风带北移和高耸的喜马拉雅山与青藏高原阻挡了水汽北上而造就了塔克拉玛干沙漠,它地下水很深,蒸发量极大,仅有的雪山融水在无法保证沙漠地区的植被灌溉,而且塔克拉玛干沙漠移动砂层厚达上百米,这使得塔克拉玛干沙漠的改造极为困难。
从这个天然劣势上,似乎根本无法改造塔克拉玛干沙漠,因为它的海拔数百米到上千米不等,如果从黄海逐级抽水上塔克拉玛干沙漠几乎是一件不可能完成的任务,但请勿急躁,在塔克拉玛干沙漠的东北部有一个吐鲁番盘地,此处海拔比较低,最低的艾丁湖甚至低于海平面154.31米。
倒是有一种可能,将黄海引入艾丁湖,形成自流,不过将近数千公里的路程,就150米落差,几乎和平地差不多,必须要少许泵站提升,当然这比提升上千米成本要低很多,最终在吐鲁番盆地形成一个区域性的湖泊,进水量=蒸发量,形成平衡。
这将形成一个区域性蒸发量的优势,水汽会在附近区域产生循环降雨,当然这是海水,大量蒸发后盐分富集会形成盐湖,开发盐湖也是一种资源利用。水汽降雨的径流引向塔克拉玛干沙漠,从东北角开始,逐渐向西南扩展,形成规模效应。
所以,治理塔克拉玛干沙漠与核聚变无关,也许未来根本就不打算治理塔克拉玛干沙漠,这种流动性沙漠治理难度太大,不如将更容易治理的北疆和吐鲁番盆地处着手,真正治理其实也不需要淡水,自然蒸发改善局部气候,也许会让塔克拉玛干沙漠改观。
中国第一颗原子弹铀是怎么浓缩的?
大家好,我是墨墨观察!
核弹头的浓缩铀提炼在研发制造环节中属于最难的部分,尤其是在建国初期即使有前苏联的技术和设备的帮扶下系列工作开展依然很艰难,因为当时美国和前苏联的核技术也都不算很成熟,用的方法从现在来看都比较原始。
提炼浓缩铀
提炼浓缩铀的方法有很多,常用的有气体扩散、气体离心、激光分离、气体动力、电磁分离、离子交换法等等,浓缩铀的获取也并非离心机不可为之。
据探测,全球的铀丰度都不高,铀的三种同位素只有U235才具备做核弹的要求,然而U235在天然铀矿中的含量约为千分之七点二,价值不高的U238含量却高达99%以上,此外还有少量的U234。如何把U235的浓度提纯到核弹可使用级别才是最大的核心难题。
中国第一颗原子弹的浓缩铀是利用离子交换与气体扩散法提炼而成的,技术门槛十分之高可谓是历尽了千辛万苦。
中国浓缩铀的历史背景
据非官方资料显示,1956年中苏开始秘密合作,在提到铀浓缩问题时,前苏联专家称他们发现了一种天然铀矿可以同时产出U239和U235两种原料,这个情况是当时中国专家们不为所知的,而后这个项目的部长负责人多方努力沟通,最终把浓缩铀项目也加入了援助协定中(大赞)。
要知道U235的提炼是非常消耗电力能源的,还需要数千台机器串联经过很长的周期才可以把U235的浓度提纯到90%以上。如何串联又需要大量的计算,当时中国仅有一台150000次的计算机,这就需要巨量的人工计算和复核才能完成。一群默默无闻的科研工作者针对数以十万量级的数据进行人工+计算机核算,就此项工作就做了近两年时间才完成,不可谓不艰辛。
1962年(苏联早已撤走),上级又要求浓缩铀必须在1964年春天之前达到投产条件,终于在成千上万人的艰辛努力下于1964年初完成了预定的精料丰度。然后的事情大家就都知道了,中国第一颗原子弹于1964年10月16日引爆成功。
科普一下
今儿咱一本正经的告诉大家如何提炼浓缩铀来发电。
按照惯例,首先要通过铀矿石提炼出铀矿粉,这种铀矿粉除杂之后就是在国际上就俗称“黄饼”(红海行动里面最后的桶装黄色粉末材料)。
黄饼一般用铁质的圆桶封存,之后要进行纯化,纯化之后就变成了六氟化铀,六氟化铀可以通过离心机(参考洗衣机功能)变为气体而后产出晶体再度加工成为低浓度铀,再次转化变成氧化铀,氧化铀烧结之后就变成了燃料棒芯块。
然后把芯块依次装入锆管中进行密封封存,到这一步你就获得了燃料棒,然后固定好之后就恭喜你——可以核能发电啦!