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俄罗斯：安全合成氢核燃料
作者:官方
来源:Tass.
所属栏目:科技创新
发布时间:2021-11-02 20:48
[ 导读 ]托木斯克-托木斯克理工大学(TPU)的科学家们已经找到了一种方法，为高温气冷反应堆合成燃料氧化物，使它们在发生事故时保证安全...
托木斯克理工大学(TPU)的科学家们已经找到了一种方法，为高温气冷反应堆合成燃料氧化物，使它们在发生事故时保证安全，并合成留在反应堆中的氢。
“氢技术的发展现在已经成为前沿。其主要生产方法之一是水电解和甲烷蒸汽转化。然而，蒸汽转换需要巨大的能量投入，需要燃烧一半的甲烷才能达到操作温度。高温气冷反应堆可能是解决之道。但是目前使用的核燃料不适合这样做。”
TPU的科学家们利用俄罗斯科学基金会(Russian Science Foundation)的资助，解决了找到具有所需特性的燃料混合物的问题。基于几百个实验的结果，他们选择了最有希望的燃料生成方法——在空气等离子体流中一步等离子体化学合成燃料氧化物成分，从分散的水-有机硝酸盐溶液中包含有机成分。
它允许燃料合成使用等离子流，在添加有机物(特别是酒精)和金属(如镁)的特殊氮化物溶液中撞击铀。这种方法使我们有可能获得一种相对便宜，但同时有效和可燃的燃料，它将在燃料元件中产生所需的温度，而不会有破坏的风险。因此，用核反应堆合成氢将成为可能。
研究的必要性
这位科学家解释说，在带有气体冷却系统的高温反应堆中，基于甲烷的气体混合物可以用来冷却燃料元件。在高温的影响下，甲烷会转化为急需的氢。然而，相当一部分核电站使用陶瓷球团与二氧化铀核燃料或分散的钍铀燃料。在反应堆运行过程中，这些燃料元素(燃料芯块)被加热，但由于它们的结构，它们不能很好地控制温度——芯块内部的核聚变达到1250摄氏度，而在表面上只有大约400摄氏度。如果你提高温度，燃料电池就会融化，所以它们需要不断冷却。
氢被认为是最有前途的燃料之一，它不仅效率高，而且对环境无害。国际氢理事会估计，到2050年，氢将占世界总能源需求的18%。
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