太空和海底也能建造核電站嗎？

2017-12-15 13:49:59 來(lái)源:中國(guó)科技網(wǎng) 　點(diǎn)擊量：評(píng)論 (0)

核電站的選址是核電廠工程建設(shè)的首要環(huán)節(jié)，對(duì)未來(lái)核電廠的安全性、適用性、經(jīng)濟(jì)性都有很大的影響。由于這項(xiàng)工程涉及地質(zhì)、地表、氣象、水文、環(huán)保、土建、運(yùn)輸、電站工藝、電網(wǎng)、社會(huì)等諸多方面，因此核電站選址

你知道核電站是怎么樣選址的嗎？

地震影響是陸地核電站選址時(shí)應(yīng)最優(yōu)先要考慮的因素。人類對(duì)地震還難以預(yù)測(cè)，更難控制，因此核電站選址一定要在歷史上地震活動(dòng)相對(duì)穩(wěn)定，離地震活動(dòng)帶較遠(yuǎn)的地方。在地質(zhì)條件方面，要選擇地質(zhì)穩(wěn)定的地區(qū)，主要廠房的地基須建于穩(wěn)定的基巖上。水文條件也很重要，因?yàn)楹穗娬拘枰罅坷鋮s水，為此核電站往往選擇在海邊或較大的江河湖泊附近。氣象條件方面，核電站應(yīng)選在遠(yuǎn)離居民點(diǎn)或住宅的下風(fēng)地區(qū)，以利于廢氣的擴(kuò)散而不致影響周圍居民的生活。因此，中國(guó)規(guī)定核電站距10萬(wàn)人口的城鎮(zhèn)不小于10千米，距百萬(wàn)人口的城市不小于40千米。

以我國(guó)自行設(shè)計(jì)、建造、運(yùn)行和管理的第一座30萬(wàn)千瓦的秦山核電站一期工程為例，廠址區(qū)域地質(zhì)基本穩(wěn)定，地震基本烈度低，工程地質(zhì)勘測(cè)未發(fā)現(xiàn)不良地質(zhì)條件，主廠房均坐落在基巖上，背靠山體，和附近居民點(diǎn)之間有山體作為屏蔽，環(huán)境保護(hù)條件良好。核電站用杭州灣海水作為冷卻水，取水條件優(yōu)越，溫排水和微量放射性廢水排放均有良好的稀釋條件。核電站地處華東電網(wǎng)杭嘉湖地區(qū)負(fù)荷中心，輸電方便，其安全性、適用性和經(jīng)濟(jì)性都可得到較好保證。

隨著土地資源的日趨珍貴，為核電站選擇理想的建設(shè)場(chǎng)所成為一個(gè)重要的課題。一些研究者提出了核電站向太空、地下和海底發(fā)展的方向。

中國(guó)遼寧紅沿河核電站

你知道太空核電站嗎？

太空核電站采用“熱能至電能”的直接發(fā)電方式。所有熱電元件既小又輕，可將核能直接轉(zhuǎn)化成電能，這樣就可以將核電設(shè)備裝在衛(wèi)星、空間探測(cè)器等飛行器上，為它們遨游太空提供能量。在不載人的航天器上，太空核電站無(wú)需安裝龐雜的設(shè)施，如果采用高濃縮鈾，其體積可急劇小，甚至可以裝進(jìn)類似小學(xué)生書(shū)包那樣的容積中，重量也可減輕至幾十千克。萬(wàn)一太空核電站發(fā)生意外，可通過(guò)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)控制使之與航天器脫離，并由專用火箭發(fā)動(dòng)機(jī)將核電站推向1000千米以上的高軌道，在那里，核電站將繞地球運(yùn)轉(zhuǎn)6000多年才掉回地面，那時(shí)太空核電站中的裂變材料已衰變殆盡，幾乎不再有放射性危害。1977年，美國(guó)發(fā)射的“旅行者號(hào)”探測(cè)器上就裝有功率較大的太空核電站，使“旅行者號(hào)”獲得了30多年的能源供應(yīng)。

太空中的核電站

海底也有核電站嗎？

海底核電站產(chǎn)生的電能特別適合為長(zhǎng)期在海上運(yùn)作的設(shè)施（如海洋鉆井平臺(tái)）供電，可大大降低從陸地輸送電能的成本。

海底核電站的建造原理和地面核電站是一樣的，只是海底核電站的工作條件要比地面核電站苛刻得多。海底核電站的許多零部組件必須能承受住幾百米乃至上千米深的海水所施加的巨大壓力，所有設(shè)備必須做到滴水不漏，并能耐海水的腐蝕。因此海底核電站的反應(yīng)堆需安裝在耐壓的反應(yīng)堆艙里，汽輪發(fā)電機(jī)也必須密封在耐壓艙內(nèi)，堆艙和耐壓艙需固定在一個(gè)大的平臺(tái)上。考慮到安裝方便，海底核電站的施工一般是將設(shè)備先在海面上安裝完成后再沉到海底地基上固定。核電站運(yùn)行數(shù)年后可像潛艇那樣浮出海面，拖至基地進(jìn)行檢修和更換堆料。美國(guó)和英國(guó)分別于1974年、1978年提出了建造海底核電站的方案。美國(guó)方案的特點(diǎn)是設(shè)計(jì)一座脈沖反應(yīng)堆，其發(fā)電能力可以在極短時(shí)間內(nèi)驟增數(shù)千倍；英國(guó)方案的特點(diǎn)是設(shè)計(jì)時(shí)就考慮用兩座反應(yīng)堆，這樣一座反應(yīng)堆停堆換燃料的時(shí)候，另一座反應(yīng)堆仍然照常產(chǎn)生電能。

地下核電站

地下核電站是指建在石質(zhì)或半石質(zhì)地層中的中小型核電站，它在運(yùn)行中不會(huì)危及周圍環(huán)境，在地震時(shí)所受到的影響也較輕，而且已到退役年限的核反應(yīng)堆便于封存。科學(xué)家認(rèn)為，地下核電站比地上核電站更安全，并且在經(jīng)濟(jì)和技術(shù)上都是可行的。據(jù)預(yù)測(cè)，如將100萬(wàn)千瓦的核電站建在50米深的地下，建造費(fèi)用只比地面站增加不到15%。如果把核電站“退役”的費(fèi)用也計(jì)算在內(nèi)，地下核電站的造價(jià)與地面核電站就幾乎相同了。

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