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俄罗斯另类小型核电站

发布时间:2017-8-18 10:06    来自: 第一核电

今天小编要介绍一种与众不同的核电——基于热电子发射原理而非典型核裂变原理的新型核电站。这种核电站首次出现在俄罗斯,因为小型化,它非常适合偏远地区,可作为独立电源为电动设施供电。

 

目前世界上常见的核电站,是通过核燃料在反应堆中发生核裂变产生热量,使核能转变成热能,再由热能产生蒸汽,然后蒸汽推动汽轮发电机发电,使机械能转变成电能。而俄罗斯原子能集团所属“光线”科学生产联合公司研发的新型核电站具有独特的结构和能量转化特点。其工作原理基于热电子发射效应,采用热发射能量转换装置直接转化为电能。与传统核电站相比,热电转换为静态,堆中无运动部件,不产生气态裂变产物,因此核电站具有极其可靠的安全性,也省去了庞大的汽轮机系统。电站可在稳定输出功率状态下长期运行,一次装填核燃料的使用期限超过十年。俄罗斯这家公司研发的核电站最大功率为100千瓦,目前已经具备小批量建造能力。

 

热电子发射效应,是指加热金属使其中的大量电子克服表面势垒而逸出的现象。在金属表面,存在着阻碍电子逃脱出去的作用力,电子逸出需克服阻力作功,称为逸出功。在室温下,只有极少量电子的动能超过逸出功,从金属表面逸出的电子微乎其微。一般当金属被“烧烤”到1000℃以上时,动能超过逸出功的电子数目急剧增多,大量电子由金属中逸出,这就是热电子发射。通常以发射热电子的金属丝为阴极,另一金属板为阳极,其间加电压,使热电子在电场作用下从阴极到达阳极,这样不断发射,不断流动,形成电流。苏联曾于1970年研发出世界上第一座热发射核反应堆,之后俄罗斯一直尝试此项技术的实际应用,40多年后的今天,俄罗斯终于研发成功热电子发射核电站。

 

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