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铀对于核能的利用有多重要?

来源:江南娱乐-意甲尤文图斯亚
时间:2024-08-17 12:36:55
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铀对于核能的利用有多重要?问题描述:铀对于核能的利用有多重要?包括核武器和核电。领域专家:铀是一种稀有元素,原子序数为92,元素符号是U。铀在自然界中存在三种同位素U-238、U-

问题描述:铀对于核能的利用有多重要?包括核武器和核电。

领域专家:铀是一种稀有元素,原子序数为92,元素符号是U。铀在自然界中存在三种同位素U-238、U-235和U-234,相对丰度(原子百分数)分别为99.275%,0.720%和0.005%。目前,世界上绝大多数核电站均采用U-235作为核燃料(一般需要对U-235进行适当的浓缩才可以作为核燃料),其他两种同位素在一定的条件下也可以转变为易裂变元素加以利用。

核电站用燃料芯块

典型的核电站燃料组件构成

燃料组件按一定的规律一个个的排布在反应堆压力容器中

在核电站中,铀是最主要的燃料,在核能开发中具有重要的意义。世界上主要的产铀国家是哈澳大利亚、加拿大、哈萨克斯坦等,我国从铀资源储量来说并不富裕,曾一度被称为“贫铀国”。近些年随着我国核电运行机组的不断增加,目前在运行机组有36台、在建机组20台(在建数量全球第一),对铀的需求量也在不断增大,国际上燃料铀价格不断上升也与此存在一定的关系(原因与国际铁矿石价格的情形类似)。形状各异、颜色艳丽的铀矿石

在核武器中,U-235和钚-239常被作为裂变材料制造裂变弹(常说的原子弹),其中,钚-239是由U-238在快中子轰击后形成的元素,与铀元素也有着非常紧密的关系。世界上第一颗实用性的原子弹“小男孩”即是采用U-235作为裂变材料的原子弹。

“小男孩”原子弹

“小男孩”的“坏脾气”!

不论是核电站还是核武器(包括裂变弹和聚变弹,聚变弹一般的结构设计是需要裂变反应起爆),铀都具有极其重要的地位。当然,冷战结束后,各核大国对核武器的需求量逐步下降,而对核能的开发逐步提升,截止目前,全世界在运行的核电机组有399座,其中绝大多数都以铀作为核燃料,核电站对铀的需求量远超核武器对铀的需求量。

我国作为目前在建核电机组最多(而铀储量又相对缺乏)的国家,核电在国家能源结构中比例及对铀的需求量也将日益增加,确保足够的铀供给对保障我国核能开发技术的发展和能源供给稳定具有重要的意义。我国核电站分布(含在建机组和筹建机组)

我国核电装机容量及铀需求量趋势表

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