核材料有很多,C14材料絕對(duì)不是唯一的選擇,其余例如鎳63、鈷60甚至在核反應(yīng)中常用的鈾235等等。
但是C14是目前最安全的放射性材料,在保證能源供應(yīng)同時(shí),C14的輻射劑量會(huì)非常低,即便沒有任何防輻射的外殼,人類所穿的衣服甚至一張薄薄的紙張都能夠有效的阻擋核輻射,而且盤古科技目前對(duì)C14的性能掌握的非常好,通過一定的隔離手段能夠做到0輻射溢出。
如果核能要走進(jìn)民用,最主要的就是安全問題。大家可不希望自己的小區(qū)或者家里有一個(gè)核反應(yīng)堆,要是一不小心出問題,就造成嚴(yán)重的核污染。
按照這種情況考慮,C14是目前最佳的選擇。
最極端的情況,發(fā)生地震、火災(zāi)、甚至戰(zhàn)爭(zhēng)等不可抗力,C14電池組發(fā)生意外,大不了也就是燃燒變成二氧化碳。
這種極端情況下,電池組的任何保護(hù)裝置都失效,讓二氧化碳C(14)O2彌散在空氣中。二氧化碳也會(huì)很快被空氣所稀薄,居民們呼吸了一些,人體接受的這種輻射劑量也不過是做幾次C14呼吸實(shí)驗(yàn)受到的輻射而已,甚至還比上做兩次CT,畢竟C14在自然界中也隨處可。
更何況如M將C14電池應(yīng)用在住宅區(qū),盤古科技將會(huì)采用最安全的手段對(duì)電池組進(jìn)行保護(hù),地震、火災(zāi)等自然災(zāi)害肯定是在應(yīng)對(duì)的范圍之類。
綜上,以C14為原材料的核能電池,在安全系數(shù)上是一定可靠的。
那么第二個(gè)問題,是在民用、商業(yè)住宅領(lǐng)域,核能電池是集中布置還是按照每一戶分開布置。
“集中布置方便管理,對(duì)現(xiàn)有的電力線路也不用大規(guī)模改造。”
“分開布置有助于核能電池的推廣和商用。”徐利民分析道:“試想未來,出門在超市購(gòu)買一塊核電池,回家后就將電池安裝到房間里,多方面。”
“這是未來的事情。”蕭銘擺擺手談道:“目前我們不宜對(duì)現(xiàn)有的小區(qū)電網(wǎng)做大手術(shù),所以集中式布局比較好,方便管理和維護(hù)是很重要的因素。”
這兩個(gè)問題討論清楚以后,接下來就是技術(shù)和應(yīng)用的問題了。
徐利民分析說道:“這樣看來未來能源公司的業(yè)績(jī)要爆表了。”
能量守恒定律是人類認(rèn)知恒定的宇宙規(guī)則之一。
核電池在城市中的應(yīng)用,其實(shí)就是將南安非核電站的核能存儲(chǔ)在核電池中(具體存儲(chǔ)方式為利用核能模擬宇宙環(huán)境,將C12轉(zhuǎn)化為C14),隨后將電池中的核能應(yīng)用于生活之中。
南安非核電站的裝機(jī)容量并不高,支持江城一市的用電還行,但是城市數(shù)量多了就捉襟見肘。
所以物理實(shí)驗(yàn)室一直在做兩件事:
一個(gè)是利用C14的物理性質(zhì),采用晶體折疊的方式提高單位面積內(nèi)電子穿過的有效利用率,能夠在保證能量的情況下縮小電池的體積
還有一個(gè)是實(shí)驗(yàn)可控核聚變項(xiàng)目。傳統(tǒng)的核裂變核電站是絕對(duì)無法滿足未來城市對(duì)能源的需求。蕭銘也不希望未來是神州大地上到處都是核電站,所以只能用核聚變代替核裂變。
氚和氚發(fā)生核聚變生成氦4。
以一個(gè)氚原子和一個(gè)氘原子發(fā)生核聚變?yōu)榱W印?br />
氘的相對(duì)分子質(zhì)量為m1=2.014u,氚為m2=3.016u,氦為m3=4.002u,中子質(zhì)量為m4=1.008u。
那么m=m1+m2-m3-m4=0.018884u。
按照愛因斯坦質(zhì)能方程,E=mc(2),核聚變產(chǎn)生的能量為17.59MeV(兆電子伏特)。
而通過核裂變,以鈾235為例子,一個(gè)鈾原子發(fā)生核裂變產(chǎn)生的能量為17.6Mev。
表面上一個(gè)鈾核裂變產(chǎn)生的能量比氚和氘核聚變的多,但是平均到每個(gè)核子產(chǎn)生的能量,氚氘聚變就是鈾裂變的4倍。
再具體到一個(gè)完整的核電站,可控核聚變產(chǎn)生的能量將比核裂變產(chǎn)生的能量多,核材料用料少,核電站的占地面積也小。
未來在全球,只需要在特定的幾個(gè)地方建設(shè)可控核聚變電廠,所產(chǎn)生的電能全部注入核電池中,這些能源將滿足全球所有人的需求,1千克氫核聚變釋放的能量約為6300000億焦?fàn)枺喈?dāng)于2萬噸標(biāo)準(zhǔn)煤。也會(huì)實(shí)現(xiàn)真正的能源清潔化。
蕭銘再次談道理念中的綠色城市的建設(shè)。“江城屬于內(nèi)陸城市,我們的能源主要來源于火電和水電,其中水電的占比也不算高,我們都項(xiàng)目有推廣意義。”
大學(xué)時(shí)期,在《資源與環(huán)境經(jīng)濟(jì)學(xué)》這門課上,蕭銘和任課老師的態(tài)度是一致的,在特殊的能源需求時(shí)間段,水電發(fā)展必須經(jīng)歷的過程,但是兩人不贊成長(zhǎng)期持續(xù)發(fā)展水電。
在目前的經(jīng)濟(jì)條件下,水電能夠給人類能源很好的補(bǔ)充,修建大壩也能夠起到一定的防洪作用,肯定是利大于弊。但是在主要河道上修建大壩,將自然形成的河流攔腰閘斷對(duì)上游節(jié)流,這對(duì)生態(tài)和地質(zhì)的影響是無法估算的。如果我們把眼光放長(zhǎng)遠(yuǎn)一點(diǎn),一百年或者一千年,利大于弊還是弊大于利就難以確定了。
以我們目前的認(rèn)知,很難去談?wù)撍妼?duì)未來地質(zhì)生態(tài)的影響是好還是壞,但是大自然經(jīng)過幾萬甚至幾萬百萬年形成的地貌,形成的穩(wěn)定系統(tǒng),最好還是不要去進(jìn)行大規(guī)模的更改。
“這幾年來,因?yàn)楸P古科集團(tuán)的興起帶動(dòng)了新興科技產(chǎn)業(yè)鏈,江城在市內(nèi)也關(guān)掉了許多污染較為嚴(yán)重的企業(yè),江城的空氣得到了一定的改善。但是這種改善力度遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠。”
“一到冬天,江城的霧霾天還是多于晴天,空氣質(zhì)量為優(yōu)質(zhì)的天數(shù)還是少數(shù),這是為什么呢?說到底還是江城對(duì)火電能源的依賴問題。”
以火電為主的江城,在五十公里外的郊縣就有一個(gè)大型的火電廠,該電廠輸出的電力占據(jù)江城需求電力的60%以上,在江城四周的縣、市,還遍布了大大小小的各類火電廠。這些火電廠供應(yīng)著江城城市的發(fā)展和市民的日常生活。
大型火電廠的污染已經(jīng)在可控范圍內(nèi),但是小型火電廠可就沒有那么守規(guī)矩了。
偌大的江城,還真的一時(shí)半會(huì)兒無法擺脫對(duì)小型火電廠的依賴。
以煤炭為主要能源的火電廠,是江城空氣的污染源之一。
“我們的盤古科技園區(qū),可以首先改變能源結(jié)構(gòu),放棄利用火力電能。”
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