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洁净核能源

发布时间:2023年3月19日
作者:未知  文章ID:72293  浏览:

【原文】
    洁净核能源
    核能源已日益成为当今世界的主要能源,在所有能源中所占的比例也越来越大。怛在利用核能的同时,也伴随产生了大量的核废料。这些核废料是强放射性物质,会严重危害人类的生存。长期以来,科学家们一直在探讨核能源的洁净化问题,希望能有一种方法消除核废料。因此,洁净核能源技术的开发和应用便成为国际国内的一个热门话题。
    科学家们认为,理想的洁净能源是实现太阳一样的可控核聚变。实现核聚变最好的燃料是氘和氚,这两种元素是氢的同位素,在地球上储量非常丰富。氘和氚燃烧后,其聚变产物是惰性物质氦,对环境没有任何污染。
    人类实现核聚变如“氢弹爆炸”已经30多年了,为什么核聚变反应的和平利用问题却一直得不到解决呢?主要原因是核聚变反应所要求的温度、压力等条件太高,除了让其“爆炸”之外,目前不能在可控的范围内实现.。在科学家看来,只有依靠目前技术已经成熟并被广泛应用的受控核裂变,才能解决和平利用核聚变的技术问题。
    目前人类实现的核裂变是原子棱在中子的轰击下造成的碎裂反应。但由于中子不带电,能量不能人为控制,而质子同中子质量相同,并带有一个正电荷,可以通过加速器进行能量控制。用加速后的质子轰击原子核,就能生产出能量合适的中子。这种质子通过电离氢原子即可得到。比如,氢化钛在加速器中被轰击电离,就可产生大量质子,形成质子源。质子源在中能强流质子加速器的作用下,产生质子束并轰击大块重金属靶,就可形成极强的中子源—散裂中子源,再用散裂中子源冲击临界反应堆,就可产生有选择的核裂变反应。
    核燃料在中子轰击下裂变的同时能产生核废料,而核废料在适当强度和能量的中子轰击下,又能有选择地被嬗变成稳定的元素。实验和理论都已证明,大多数锕系核元素都可以在快中子或高强度的热中子环境中裂变。而毒性大的裂变产物(如钚239)也可以被热中子嬗变掉,这就是核废料的洁净化过程。此外,在合适能量中子的轰击下,还可燃烧地球上含量丰富、但在普通裂变堆里不能燃烧重元素(如钍等新的核燃料)。中子在反应堆中有有益和有害两种作用同时存在,并且相互竞争,使我们有机会选择合适强度和能量的中子以改变各种作用相对关系,使之兴利去弊,造福人类。洁净棱能源就是在现在的反应堆之外再设置一个中子源,给反应堆人为地造成精心设计的中子环境,在提供能量的同时,增殖棱燃料和嬗变棱废料,使反应堆在无高放射性核废料输出的情况下运行。
    现在,洁净核能源的概念设计已经基本解决,基本技术也积累了不少经验,估计在20年后投入应用。那时,地球上储量丰富的钍等元素都能裂变燃烧。按目前最保守的估计,也能解决人类60到100年的能源问题。这以后核聚变技术将会成熟,人类可利用棱聚变来提供能源。

【问题】
    7.下列有关“洁净核能源”的表述,正确的一项是(    )
    A.洁净核能源能够在利用核能源的同时将危害人类的生存的强放射性物质消除掉。
    B.洁净核能源,可以利用受控核裂变技术使核聚变产生的惰性物质对环境没有任何污染。
    C.洁净核能源能使核元素在快中子或高强度的热中子环境中裂变后的产物被热中子嬗变掉。
    D.洁净核能源是通过精心设计中子环境使反应堆在无高放射性核废料输出的情况下运行。
    8.下列对原文内容的理解,正确的一项是(    )
    A.用加速后的质子轰击原子核,能生产出能量合适的中子,在中子的轰击下原子核的碎裂反应就是核裂变。
    B.由于核聚变反应所要求的温度、压力等条件太高,核聚变反应的和平利用问题一直没有解决,所以核聚变目前尚不能在可控范围内实现。
    C.实验和理论都已证明,大多数有毒和无毒的核元素都可以在快中子或高强度的热中子环境中产生裂变。
    D.洁净核能源的概念设计和基本技术已经基本解决,这一技术投入应用后,人类就可以利用核聚变来提供能源。
    9.从原文看,下列表述不符合作者观点的一项是(    )
    A.核能源已日益成为当今世界的主要能源,在目前的条件下,人们对核能源利用得越多,面临有害物质侵害的威胁也越大。
    B.解决和平利用核聚变问题依靠的是受控核裂变的技术,只要掌握了这一技术,核聚变就能安全地为人类提供能源。
    C.中子在反应堆中有有益和有害两种作用,选择强度和能量合适的中子,能改变各种作用相对关系,选择的中子越合适,其有利的方面越突出。
    D.洁净核能源的根本是兴利去弊,使核能源更好地造福人类,随着核能源利用率不断提高,洁净核能源技术也将进一步得到开发和应用。

【参考答案】
    7.D(A文中未涉及利用能源,B受控核裂变技术解决的是和平利用核聚变问题。C文中指部分嬗变。)
    8.A(B.因果倒置,C原文为“钢系核元素”,D技术投入应用到提供能源还有一个过程。)
    9.B(与原文不符)
 

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