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  • 核能供暖可行吗?

      2017年11月,泳池式低温供热堆项目发布。媒体报道称:中国研发成功“不冒烟的锅炉”,未来,北方有望用核能来供暖,实现舒适供暖和环境友好双赢。

      泳池式低温供热堆项目数据显示,一座400兆瓦的供热堆,能给20万户三居室供暖。这个项目在中国原子能科学研究院供热演示成功——泳池式轻水反应堆(49-2堆)实现安全供热满168小时,具备为原子能院(总体供热面积约1万平方米)部分办公楼供热的能力。

      据介绍,其原理是将反应堆堆芯放置在一个常压水池的深处,利用水层的静压力提高堆芯出口水温以满足供热要求。

      也就是说,反应堆堆芯是供热的核心部分,安装在压力壳内,堆芯内•☆■▲有核燃料棒。核燃料棒周围是控制棒,控制棒内装有碳化硼,可以•●有效吸收中子,这样可以控制核裂变,进而控制核反应堆的功率。压力壳内充满去离子水,反应堆核裂变产生的能量以压力壳中的水为媒介,通过热交换器带出去,然后通过中间★△◁◁▽▼回路、热网/蒸汽回路等将热能送往千家万户。

      利用核能为区域供热,不失为•□▼◁▼缓解国家日趋紧张的能源供应和大城市污染的一个选择。

      核能是一种经济、清洁和安全的能源,在《国际核安全公约》的约束下,核能国家核安全需要达到很高水平。另据◆■测算,全世界的核电站同燃煤电厂相比,每年可为地球大气层减少1.5亿吨二氧化碳、190万吨氮氧化物和300万吨硫化物。

      实▲★-●际上,德国、法国、瑞士、加拿大等国◇…=▲都进行过核供热堆的研究与开发。上世纪60年代,世界上第一个实现民用核能供热的核电站——瑞典原型核动力反应堆Agesta实现连续供热十年。

      尽管国际上使用核能并不鲜见,但核能使用的安全性还是大家关注的焦点。此外,有核物理领域研究△▪▲□△人员认为,核能用于供暖不切实际,首先是内陆▪▲□◁地区核电发展因为缺少冷却水而运行困难、前景黯淡。此外,核反应堆需要建在无人居住的海边,或者周围一定范围内没有人烟的区域,建设▽•●◆如此长的导热设施,热量在传导过程中的耗损有多▪…□▷▷•大,目前还没有研究结论。

      一些国家曾经建设了很多内陆核电站,跨国科学家团队耗时10年对这些内陆核◆◁•电的运行情况进行跟踪调查,于2012年6月发表了名为《核电、火电面临气候变化的风险研究》的研究报告。

      该报告指出,在气候变暖趋势下,缺少冷却水正成为欧美在运行核电站的严重约束。2003年至2009年夏季,欧美多个内陆核电厂出现了因为缺少冷却水而被迫“停运”的状况。该报告同时预测,“因为冷却◆●△▼●水的缺乏,2030年至2060年,核电和火力发电能力将在美国下降4%~16%、在欧洲下降6%~19%”,并特别强调“严重的水资源约束使内陆核电难以持续发展,建设新的核电厂时,选址放在海边是应对气候变暖有效的、重要的策略”。

      实际上,尽管核裂变产生的能量要远远大于其他目前常见能源,但是,热能是核能的副产物,目前人类只能通过热转换的方法提取能量,其能量并不是直接成为供暖的动力;核能主要用于发电,而供热只是发电过程中的部分产物,有多大的转换量目前科学界并没有一致的定论。

      用核能供暖,解决能源紧缺和环境污染问题,这自☆△◆▲■然是大家所期待的。但是,这有待于通过更多科学实践来检验。

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