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托木斯克理工大學(xué)(TPU)的科學(xué)家們已經(jīng)找到了一種方法，為高溫氣冷反應(yīng)堆合成燃料氧化物，使它們?cè)诎l(fā)生事故時(shí)保證安全，并合成留在反應(yīng)堆中的氫。
“氫技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)在已經(jīng)成為前沿。其主要生產(chǎn)方法之一是水電解和甲烷蒸汽轉(zhuǎn)化。然而，蒸汽轉(zhuǎn)換需要巨大的能量投入，需要燃燒一半的甲烷才能達(dá)到操作溫度。高溫氣冷反應(yīng)堆可能是解決之道。但是目前使用的核燃料不適合這樣做。”
TPU的科學(xué)家們利用俄羅斯科學(xué)基金會(huì)(Russian Science Foundation)的資助，解決了找到具有所需特性的燃料混合物的問題。基于幾百個(gè)實(shí)驗(yàn)的結(jié)果，他們選擇了最有希望的燃料生成方法——在空氣等離子體流中一步等離子體化學(xué)合成燃料氧化物成分，從分散的水-有機(jī)硝酸鹽溶液中包含有機(jī)成分。
它允許燃料合成使用等離子流，在添加有機(jī)物(特別是酒精)和金屬(如鎂)的特殊氮化物溶液中撞擊鈾。這種方法使我們有可能獲得一種相對(duì)便宜，但同時(shí)有效和可燃的燃料，它將在燃料元件中產(chǎn)生所需的溫度，而不會(huì)有破壞的風(fēng)險(xiǎn)。因此，用核反應(yīng)堆合成氫將成為可能。
研究的必要性
這位科學(xué)家解釋說，在帶有氣體冷卻系統(tǒng)的高溫反應(yīng)堆中，基于甲烷的氣體混合物可以用來冷卻燃料元件。在高溫的影響下，甲烷會(huì)轉(zhuǎn)化為急需的氫。然而，相當(dāng)一部分核電站使用陶瓷球團(tuán)與二氧化鈾核燃料或分散的釷鈾燃料。在反應(yīng)堆運(yùn)行過程中，這些燃料元素(燃料芯塊)被加熱，但由于它們的結(jié)構(gòu)，它們不能很好地控制溫度——芯塊內(nèi)部的核聚變達(dá)到1250攝氏度，而在表面上只有大約400攝氏度。如果你提高溫度，燃料電池就會(huì)融化，所以它們需要不斷冷卻。
氫被認(rèn)為是最有前途的燃料之一，它不僅效率高，而且對(duì)環(huán)境無害。國際氫理事會(huì)估計(jì)，到2050年，氫將占世界總能源需求的18%。
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