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我们会耗尽用于核裂变的化学元素吗? 第1页

  

user avatar   jiehou1993 网友的相关建议: 
      

地壳中有40万亿吨的铀元素,以现在人类的消耗速度来算,大概要上千万年才能耗尽。不过很可惜,大部分的铀都以极低浓度(百万分之2.7)的形式弥散在地壳中,具有开采价值的高浓度铀矿并不多。

国际原子能机构在06年做了个估算[1],认为地球上已探明的具有开采价值(开采成本低于130$/kg)的铀只有470万吨,按04年的消耗量算,大概只够用85年。不过他们也认为还存在大量未探明的铀矿,并预测全球具有开采价值的铀储量在3500万吨左右。近年来也确实陆续发现了一些新的铀矿,给这个时限多续了个几十年。

另外,目前核电站里消耗的铀绝大部分都是铀235,而铀235只占铀储量的0.7%左右,剩下的99.3%几乎全是铀238,而铀238也是能用作裂变燃料的,虽然技术上要难一些。如果把铀238考虑在内,铀够用的年限就会得到数量级的增长,按目前的消耗速度可以维持2000年以上。

让铀238反应需要更高能的中子(MeV级别),因此需要快中子堆或聚变裂变混合堆,这两者的技术难度都比传统的裂变堆高很多。其中快堆的进展还好一些(前两年合肥物质研究院搞的核电宝,其实就是铅冷快堆,建设中的霞浦核电站也是快堆),已经有不少实验堆型投入运行了,而混合堆似乎还处于概念设计阶段。

参考

  1. ^Global Uranium Resources to Meet Projected Demand https://www.iaea.org/newscenter/news/global-uranium-resources-meet-projected-demand



  

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