核燃料用什么取代,核燃料的原料
大家好,今天小编关注到一个比较有意思的话题,就是关于核燃料用什么取代的问题,于是小编就整理了1个相关介绍核燃料用什么取代的解答,让我们一起看看吧。
1、为什么只能用铀和钚来做核燃料?而其它的元素却不行?
主要有以下原因:一是铀、钚原子核属于重核,只有重核裂变成两个中等核,才能放出较大的能量,这就是说中等重量以下的原子核不能由裂变产生所需能量。二是即使是重核,大多数的临界体积较大,就是说,必须要很多才能发生裂变,而铀或钚只需要较少的就可被中子轰击裂变,作出的核弹体积可以很小。
容易生产。铀235有天然的,混在天然铀中,含量0.7%,只要提纯了就能拿来用。核武器需要95%纯度,发电只需要5%纯度(重水堆石墨堆甚至不用提纯)。钚可以从核电站产生的废料中提取。燃耗不太深的核废料提取出来的钚还可以做核燃料。
铀、钚等重元素的一些同位素可以因中子射入发生裂变,从而可被加以利用。过于轻的元素无法发生。而从理论上说,铁之前的元素可以发生聚变,但对于过重的元素(锂之后),聚变需要恒星内部的环璄条件才能发生,因此目前主要是氢和氦的同位素被用于核聚变使用。
例如镎238,裂变截面高达1800靶恩。但其半衰期很短,只有5天,很快就会衰变殆尽。所以也不能作为核燃料。而以上的“易裂变核素”,半衰期最短的钚239,也高达4万年。而铀238和钍232,在高能中子的诱发下,也可以裂变,被称为“可裂变核素”。但裂变截面就比“易裂变核素”的裂变截面小很多。
自然界中能直接用于核燃料的只是铀235,能进行链式核裂变反应,并放出大量能量。所以核能的开发、利用,只能是以铀开始。铀矿中绝大多数的铀238并不能直接用于核裂变。 钚在自然界不存在。铀238的一个原子俘获一粒中子后,就成为同位素铀239。
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