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第346章 清洁核能量块

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“提纯水和分解氢气的负担越来越重了,一个礼拜要耽误我一两天。”

这是一天的分解氢气工作后,天明发出的抱怨。

“核能虽然有一定的风险,但我实在不能这么无休止的分解氢气下去了。”

必须开发核能!

……

核能有两种,一种是裂变核能,另一种是聚变核能。

裂变类型的核能,主要以铀、钚以及它们的同位素组成,这些核材料,不是一种稳定的物质,它们会随着时间的延长,发生衰变,释放出中子,变成两种或两种以上的其他物质,并释放出大量能量。

自然界中,所有相对原子质量较高的物质,都有向下衰变的可能,最后衰变成较为稳定的元素。

而铀和钚这两种元素,衰变的速度比较块,比较明显而已。

铀和钚的纯度较高时,会发生链式反应:即裂变的原子核,会向外散发多余中子,最后引发另一个原子核的裂变,一传二、二传四、四传至无穷……然后,威力巨大的原子弹爆炸了。

原子弹爆炸的过程中,会释放大量的热和有害辐射,还会产生放射性尘埃,受到辐射伤害的生物,只要超过一定的剂量,基因发生改变,基本逃脱不了患上各种癌症的风险。

聚变类型的核能,主要是由重氢元素组成,氘、氚,氦3元素等,都是可以用作聚变反应的核材料。

聚变材料不会衰变,没有辐射危害,清洁、卫生。而且聚变材料发生聚变反应后,产生的能量,比裂变反应大的多:1公斤聚变材料聚变后释放的能量。大概是1公斤裂变材料的10倍。

另外,氘元素在海水中的储量巨大,几乎到了用之不竭的地步。

地球的海水中。每一升海水,含有氘0.03g。释放出的能量,等于300升汽油燃烧后释放的热量……水的能量密度,远远比汽油高。

天明不知道蓝水星的海水中,氘的含量是多少?但肯定不会太少。

裂变反应,已经被地球人所掌控,并建造出了一座座的核电站,发出的电力,约等于总发电量的15%。

而聚变反应。至少要在数百万度的高温环境下才能触发,且反应极其猛烈,不易掌控,它可以以氢弹爆炸的形式瞬间发生,但不能像裂变反应那样,通过改变核反应堆中核燃料棒的数量,就能调节控制。

要做到可控核聚变,制造出“人造太阳”,以人类的科技发展水平,至少还要等20年。

天明目前想利用的核能。当然是实现难度更低一点的裂变核能。

不过,根据几名能源专家的设想,人造太阳装置。貌似天明也有办法制造出来,但要制造出的那套设备实在太复杂了,且体积庞大,天明不想在这上面浪费太多的时间。

裂变核能的发电装置,则简单一些,几天时间就能搞定了。

不过,天明也有一些顾虑。

那就是核辐射。

如何才能最大限度的减少和避免核辐射。

甚至,最好做到没有核辐射。

安全第一,天明可不想弄出一个像福岛那样的不定时炸弹出来。最后把自己给害了。

“老板,放射性射线。是核材料发生衰变时,产生新物质的过程中。电子能级跃迁产生的,几乎无法避免。除非你制造出不会发生衰变的核材料出来。再在某种条件下,引发这种材料发生衰变,这样,至少能在搬运核材料的过程中,避免这种危害。”专家马玉琛道。

“对啊,造出一种全新的、安全的核材料出来不就行了,我回去想想办法。”

回到小蓝星号上,在自己温暖的房间内,天明摸索了七天,终于将一种全新的核材料制造了出来。

该核材料的“创造”过程,可谓曲折。

首先,天明发现了铀元素的衰变原理:它的原子核由非常多的中子与质子构成,原子量相当高,达到了238,但是非常不稳定,随时有分裂成两个以上原子核的趋势,只是由于“闸门”的阻止,才没有马上衰变。

而这个“闸门”,就成了天明重点研究的目标,并做了数百次实验,与普通的铁、氦、氮、金等元素进行对比后,终于弄懂了其原理。

所有原子核内的“闸门”,其实就是中子与中子的构造。

一般而言,原子核内的质子,是带正电的,与其他同样带正电的质子,有同性相斥的反应,这也就导致,原子核内的质子越多,相互间的斥力越大,发生裂变的可能性,也就越大。

中子是不带电的,它有一项神奇的能力:它能将多个质子聚集到原子核中,并保持一种稳定的状态,起到了很好的“闸门”作用。

原子核中的质子数量多了,中子需要起到的“闸门”作用就越大。这也就导致一个结果,原子序数越高的元素,原子量越大,保持着一个几乎同时递增的规律。

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