核能的原材料是什么?

Question

如题所述

Answer 1

1. 核能的主要原材料是核矿石，特别是铀矿石。这些矿石中的裂变能力同位素含量较低，因此需要经过复杂的提取和浓缩过程。
2. 在提炼过程中，使用大型离心机来分离不同同位素，以获得高浓度的核材料。
3. 快中子反应堆是一种先进的核能利用方式，它可以重新激活废弃核原料中的有用同位素，实现再次利用于发电。
4. 以铀为例，目前已知的铀同位素共有16种，其质量数介于226至242之间。自然界中存在的放射性同位素包括238U、235U和234U，它们的原子百分数分别为99.275%、0.720%和0.005%。
5. 235U是自然界中唯一存在的易裂变核素，是重要的初级核燃料，能够在外部慢中子的作用下发生裂变，释放大量能量。
6. 238U在吸收一个中子后，经过两次β衰变生成234Pu，而239Pu可以在慢中子的作用下发生裂变，因此238U也是重要的次级核燃料。
7. 234U是238U的衰变子体，在核燃料循环中没有实际的应用价值。
8. 233U是通过232Th俘获中子后，经过两次β衰变生成的人造易裂变核素，也是重要的核燃料。
9. 232U是由232Th和233U在快中子反应中生成的一种同位素，其在233U核燃料中含量较少，但其衰变子体会发出硬γ射线，使得233U的处理较为复杂。
10. 快中子堆是一种能够利用快中子引起原子核裂变链式反应的核反应堆，不仅可以更充分利用铀资源，还能处理热堆核电站产生的长寿命放射性废弃物。