黑科技从钢铁战衣开始 第239章 强电统一

不需要人为的去控制，靠内部的物质就可以自动控制，再加上将这些核原料做成颗粒小型化，就不会出现超高温或者是物质泄漏等严重问题时才去补救，这就杜绝了核电站大事故的发生。

高温气冷堆从燃料到反应堆结构都进行了优化，通过各种极限条件下的安全性测试，也验证了它超过其它反应堆的安全性。

高温气冷堆所具有的安全性好、出口温度高等特点，被国际核能界认定为最具发展潜力的先进堆型之一。

作为世界上第一个利用高温气冷堆技术，建造20万千瓦第四代核电站的国家，为保持我国在高温气冷堆技术及应用领域的领先地位，高温气冷堆技术后续还将不断创新和改进。

据介绍我国目前已经完成60万千瓦高温气冷堆改进版项目的方案设计，技术研发预计也将于2023年完成。

当然，问题也不是没有，比如说存在功率偏小的问题，还有经济性不高，工程设计存在一定问题等等。

当然，最关键的还是目前这只是个实验堆，也就是说它并没有增殖能力，事实上目前世界各国所研发的四代堆都是以安全性着称。

至于增殖比例能够超过1的，基本上一个都没有。

从某种程度上来说，四代堆和可控核聚变一样，都是遥遥无期的工程，永远都是下一个几十年。

“所以说，您老打算让我来领导攻克这个项目？”王峰看完资料后问道。

“这倒不是，我还没有这么大的权利，我只是先和你通个气，希望你能够给点意见，最起码暂时先给点意见，你能懂我的意思吗？”

“说句老实话，我其实对此不太感兴趣的。”王峰说道。

“不管是可控核聚变还是四代核技术其实都是一个工程问题，而不是一个学术问题，你能明白吗？”

“如果是学术问题的话，那我肯定义不容辞，但是工程问题的话，我就爱莫能助了。”王峰拒绝道。

“你也知道，我已经毕业不短的时间了，而且主要还是在忙化学和物理方面的内容，其他方面的东西已经放下不少了。”

“那依你之见，如果要解决这个问题的话，那你打算怎么办呢？”对方倒也么有因为王峰的拒绝就恼怒。

毕竟每一个人都有自己的做事的方法，不是每个人都愿意接受上面只拍下来的任务的，有的人更喜欢按照自己的方法来做。

这倒也不是不行，不过前提是你能解决问题，而不是胡来。

“如果是我的话，我并不倾向于解决某一个问题，而是更加倾向于解决某一类问题，你能明白我的意思吗？”

“额...可以说的明白一些吗，我实在是，怎么说呢，我已经毕业几十年了，东西早就还给学校和老师了。”

“很简单，强电统一理论！”

“我们已经统一了弱相互作用和电磁相互作用，目前来说这个版块还差着强相互作用和电磁相互作用。”

“如果我们能够做到后者，那就意味着我们距离统一四大基本相互作用力又更近了一步，意味着我们将能够在有限的时间内最大限度地开发核能，包括了裂变能和聚变能，你能理解我的意思吗？”

嘶...

他倒吸了一口凉气，感觉不知道说什么好了，他只是想让王教授帮忙解决一下四代核技术的问题。

谁知道这位大佬瞄准的根本不是这种“小儿科”，他的野心大到无法想象！这大概就是大佬和他们这些凡人的区别吧，他的内心有些发苦。

目前在运的核电机组以第二代、第三代为主。这两代核电技术开始于上世纪五六十年代，在半个世纪里逐渐发展成熟。

1999年6月，美国能源部首次提出了第四代核电站的倡议。听起来很高大上是吧，至少应该比第二代、第三代核电技术牛皮多了吧。然而，第四代核电站的反应堆一共有六种堆型，无一例外都是几十年前的科学家提出的概念，这么多年来基本处于停滞不前的状态。

新核反应堆型的开发一般要经过多个阶段：实验堆、原型堆、示范堆和商业堆。截至目前，多数方案仍处于纸上或者原型堆阶段，在2040年前基本不可能付诸商业运转。

高温气冷堆是1947年美国橡树岭国家实验室的工程师提出此概念。

目前美、日、德均停留在示范电站阶段，水木HTR10是原型堆。

中国目前仅有一个高温气冷堆商业示范项目（石岛湾项目）被核准，但还没有建成，更别说实际运行。

熔盐堆是1954年就被美国用在飞行器反应堆实验中，但目前仍处于试验堆阶段。

橡树岭国家实验室于1965年建成液态燃料熔盐实验堆（MSRE）；中国由中科院上海应用物理所牵头，于2011年重启钍基熔盐堆研究；国外也有很多组织推出了五花八门的设计。

超临界水堆是美国在上世纪五十年代提出超临界水堆概念，西屋公司（对，就是那个前几年破产的）随后开展相关研发。目前仍处于概念设计阶段。

然后是钠冷堆，目前俄罗斯已经完成了商用示范堆BN-800建设，算是六种堆型中进度最快的，但是问题依然是一大堆，循环性差，设计不可靠造成冷却液泄露，腐蚀，以及增值率低等问题...

然后就是不断地往后推，不断地往后推，从10年到21年了。

钠冷堆中有个小分支是行波堆，因为比尔盖茨当选院士有点热了起来，但是也就那个样子，行波堆并不热，热的是首富。

然后是铅冷堆，ELSY，即欧洲铅冷系统（EuropeanLead-cooledSystem）是欧洲第6个研究框架规划（FP6）内属“放射性废物管理”领域的“特定目标研究或创新项目”。

LSY项目酝酿时间较长，内部准备充分，又在与第四代国际论坛（GIF）的GEN-IVLFR开发目标方面作了缜密的协调，是个有组织、有计划、有目标的国际核能开发研究项目。

ELSY项目于2010年2月结束。铅冷快堆项目由LEADER项目（Lead-cooledEuropeanAdvancedDemonstrationReactor）在FP7框架下继续开展。主要设计堆型为ELFR（EuropeanLead-cooledFastReactor）

最开始的时候计划是在2020年开始建造示范堆，因为大家觉得这个东西应该不难，技术路线很明确。

然后他们就遇到了一系列的问题，比如说材料问题，技术工艺问题，还有最重要的经济性的问题，以及安全性问题...目前这个项目已经推到了2040年...

然后就是老毛子的铅冷堆，很长时间以来俄罗斯的核能发展在外界看来似乎有点停滞，最近一次上头条还是因为HBO的新剧把切尔诺贝利事故拉出来展开大讨论。

实际上，作为核大国，北极熊的核工业水平依旧是不容小觑的。

官方介绍Brest-OD-300是一个示范铅冷快中子反应堆装置，具有现场核燃料循环，是实验性示范电力综合体（ODEC）的一部分，该电力综合体属于Proryv项目，用于开发闭式燃料循环技术。

2017年俄联邦政府拨付了11亿卢布（1660万美元）用于这一综合核装置体系的研发。

该综合体包含用于生产致密铀-钚（氮化物）燃料的制造和再制造模块，以及燃料回收模块。作为综合体的重要组成部分，由于需要对反应堆关键结构元件进行额外测试，Brest-OD-300反应堆的开工日期已推迟数次。

最近大家应该也知道了，工期又推迟了...

然后是气冷堆，这个东西的应用是最早的，从上世纪五十年代到现在，从大嘤帝国开发出第一个石墨气冷堆一直到现在，我们依然没有停下对它的探索。

气冷快堆是未来发展的第四代先进核能系统候选堆型之一，它可以满足核能的可持续性、安全可靠性和经济性要求。从反应堆物理和热工水力学的角度出发，设计了热功率300MW的球床式气冷快堆，选择了碳化物燃料作为气冷快堆的燃料。用耦合燃耗计算程序COUPLE2.0模拟得到了深燃耗气冷快堆的铀燃料循环的平衡态。

气冷快堆一般采用惰性气体氦气作为冷却剂，氦气的化学稳定性好，不会发生相变，可以用在很高的温度、中子吸收能力很低的情况下。

像热中子谱氦冷堆一样，氦冷却剂的高温，使它能发电、生产氢或高效率的工艺热。气冷快堆可以用直接布雷顿循环氦气轮机发电，可以获得为高的热效率45%，也可以利用其工艺热进行氢的热化学生产，减少中间商，提高效率。

气冷快堆可以采用闭式燃料循环，产生的放射性废物少和有效地利用核资源是气冷快堆的两大特点。

新型核反应堆的开发一般要经过四个阶段：实验堆、原型堆、示范堆和商业堆（有些堆型会跳过原型堆）。

比如，同为高温气冷堆，清华大学的10兆瓦高温气冷堆是实验堆，2000年临界，2003年实现满功率并网发电；石岛湾核电高温气冷堆是示范堆，2014年开工建设，目前仍在建设中。

中国核建说它2015年商运（山东石岛湾核电站_中国核建）...

再比如高温气冷堆，目前讨论其商业堆为时尚早，科学家和工程师必须建完示范堆并运营几年后，确定高温气冷堆在安全性和经济性上都很优秀，才会讨论商业堆的建设。

从实验堆到商业堆，少则七八年，多则三四十年，甚至常常不了了之。比如，1956年，英国建成卡德豪尔CalderHallA石墨气冷堆原型堆核电站。

然后就没有然后了。

所以，观众姥爷们看到某地要新建第四代反应堆，要先看一下，是决定新建，还是已经动工了？是实验堆，还是示范堆？这之间的差别，大概有几千亿吧。然后是可控核聚变，可控聚变的物理与工程难度众所周知，而“聚变发电离应用永远有50年”则是中文互联网上广泛流传的桥段。

但聚变能归根结底是一个严肃的科学与工程问题，远非这种娱乐意义远大于实际内涵的笑料所能概括。

托卡马克是最先脱颖而出的项目，目前国际可控核聚变也是按照这个路线在发展的。

在四大托卡马克陆续建成后，对下一代托卡马克的预研随即开始，两个超级大国一起倡导，然后全世界发达国家一起出钱，在当时的估值下，这一装置将耗费50亿美元，花费十年预研，十年建造。而建成之后再用十年进行等离子体物理实验，最后十年持续性进行氘氚聚变，完成Q=5，输出聚变功率500MW的目标。

也即是说，如果一切顺利的话，ITER本应于2005年左右建成，接替当时已经老化的四大托卡马克，在那张三重积与摩尔定律的对比图上继续指数增长的神话，将人类引向聚变能。

这是当时的丰满的理想，而现实则是另一回事了，出现了很多问题导致一拖再拖。

然而在那个时候，乐观的声音仍然普遍存在于聚变领域中。如果经费保持充足，ITER将于基本物理与工程问题敲定后开始建造，并在2010年之前投入运行。

工程设计看起来并没有什么问题——最初的设计在2001年就完成了。

2007年，人们预期面临诸多物理与工程之外的问题的ITER装置将于2016年完成建造。

2009年，这一预期变为2018年。

2012年，这一预期变为2019年。

2016年，这一预期变为2021年。

到2017年总算是有了一个时间，建成时间被计划在2025年12月。好消息是直到今天这一计划也没有变动，希望ITER可以于2026年前如约竣工。

“聚变距离实际应用永远有五十年”或许只是个科学家们的自嘲，以及被网友广泛传播的段子；但“ITER距离建成投入使用永远有十年”却是真实存在的，基于一系列与物理和工程并没什么关系的原因的，无奈而辛酸的现实。

所以说如果这个工程真的如此之难的话，那么我们能不能从其他方面入手来解决这个问题呢？

这是一个非常有挑战性的问题，打破前人的设计，然后踩着前人的肩膀，你才能看的更远，走的更远。

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