铀能新能源(铀锂是什么意思?)

中亿财经网 gengxing 2023-06-03 07:20:07

1. 铀锂是什么意思?

从海水中提取铀和锂,为新能源可持续发展提供创新解决方案Kxl中亿财经网财经门户

铀和锂是核能与电能储存的重要原料,它们虽然在海水中广泛存在,但提取难度高,因此目前依旧以矿石开采作为主要获取方式。Kxl中亿财经网财经门户

实际上,铀并不是海水的主要构成成分,相比是钠、镁、钙等主要离子元素,铀的数量级非常小,占比仅为其(钠、镁、钙等元素)百万分之一,这也增加了铀的提取难度。Kxl中亿财经网财经门户

2. 我国能提炼高浓缩铀吗?

可以。Kxl中亿财经网财经门户

提纯浓缩铀-235含量的技术比较复杂,因为元素的各种同位素如同“孪生姐妹”,无论在物理性质和化学性质上都十分相似,采用通常的各种物理提纯方法或者化学提纯方法收效都甚微,代价却很高。现今用来提纯铀-235的主要方法有气体扩散法、离子交换法、气体离心法、蒸馏法、电解法、电磁法、电流法等。Kxl中亿财经网财经门户

3. 铀里有什么?

铀是自然界中原子序数最大的元素,同时也是一种稀有的化学元素。铀的获取程序复杂,而且天然铀所含的铀235很低,因此科学家要利用各种方法来提高铀235的浓度。铀235主要是用来制造核武器,应用于国防领域。除此之外,铀也被用作核电反应堆的燃料,用于核电站发电以及给核潜艇提供能量,但这些都不是铀235,而是其它不同质量数的铀型号。Kxl中亿财经网财经门户

铀具有很强的放射性,当人被这种放射性元素污染的时候,造成的伤害是永久性的。另外铀在科学技术领域和工农业生产方面也有重要应用。Kxl中亿财经网财经门户

铀能等于煤、石油和天然气的总能量的10倍。一座100万千瓦的火电站运行一年,要耗费250万吨煤,而铀只需上百吨左右。如果采用更先进的大型快中子增殖反应堆,使铀能在裂变中不断产生更多的新型核燃料,那么只要一吨铀就足够了。Kxl中亿财经网财经门户

核能发电量大,利用率高,经济效益好。与火电相比,虽然投资较大,但燃料费用低,核能发电的成本可以比火电低一半左右。核能将成为下个世纪的主要能源。Kxl中亿财经网财经门户

4. 核裂变 能源终极方案?

方案如下:核裂变方法是利用重原子核(例如铀和钚的核)分裂成二块(或三块)碎片以释放出大量能量的方法。核裂变分为自发裂变和诱发裂变两种。前者指在无外部激发情况下,重核自发裂变;后者指重核受到中子或其它粒子激发而发生的裂变。裂变过程中有大量能量(约为化学能的250万倍)释放出来,并伴随发射大量中子,这些中子再进一步激发其它核,诱发更多的裂变,构成链式反应,不断地释放能量。Kxl中亿财经网财经门户

核裂变反应是今天人类获取能源的主要途径之一。利用它可建设原子能发电站;可生产医疗、工业部门需要的放射性同位素;同时利用它也可制造原子弹和中子弹等武器。Kxl中亿财经网财经门户

5. 能源矿产的用途?

中国已发现的能源矿产资源有12种,固态的有煤、石煤、油页岩、铀、钍、油砂、天然沥青;液态的有石油;气态的有天然气、煤层气、页岩气。地热资源有呈液态、气态的。中国国民经济生活中92%的一次能源取自矿物能源。石油、天然气和煤等能源矿产资源,又是工业的重要原料。Kxl中亿财经网财经门户

能源矿产中人类通常使用且历史较为长久的是煤、石油、天然气和油页岩,新开发的有煤层气、油砂、天然沥青等一次能源。20世纪以来,随着科技进步和资源开发利用水平的提高,又开发出了核能和地热矿产资源作为能源,这些矿产资源包括铀、钍、地热。中国利用核能从20世纪80年代开始,地热的利用从20世纪60年代开始。煤在中国一次能源消费结构中占绝对优势。随着石油、天然气、核能在一次能源结构中比重的逐渐加大,煤在能源消费结构中的比重有所降低。Kxl中亿财经网财经门户

6. 铀等高放射性核燃料会自动消亡吗?

最重的天然元素铀已经成为新能源的主角,那么铀又是怎样提炼出来的呢? 在居里夫妇发现镭以后,由于镭具有治疗癌症的特殊功效,镭的需要量不断增加,因此许多国家开始从沥青铀矿中提炼镭,而提炼过镭的含铀矿渣就堆在一边,成了“废料”。 然而,铀核裂变现象发现后,铀变成了最重要的元素之一。这些“废料”也就成了“宝贝”。从此,铀的开采工业大大地发展起来,并迅速地建立起了独立完整的原子能工业体系。 铀是一种带有银白色光泽的金属,比铜稍软,具有很好的延展性,很纯的铀能拉成直径0.35毫米的细丝或展成厚度0.1毫米的薄箔。铀的比重很大,与黄金差不多,每立方厘米约重19克,像接力棒那样的一根铀棒,竟有十来公斤重。 铀的化学性质很活泼,易与大多数非金属元素发生反应。块状的金属铀暴露在空气中时,表面被氧化层覆盖而失去光泽。粉末状铀于室温下,在空气中,甚至在水中就会自燃。美国用贫化铀制造的一种高效的燃烧穿甲弹—“贫铀弹”,能烧穿30厘米厚的装甲钢板,“贫铀弹”利用的就是铀极重而又易燃这两种性质。 铀元素在自然界的分布相当广泛,地壳中铀的平均含量约为百万分之2.5,即平均每吨地壳物质中约含2.5克铀,这比钨、汞、金、银等元素的含量还高。铀在各种岩石中的含量很不均匀。例如在花岗岩中的含量就要高些,平均每吨含3.5克铀。依此推算,一立方公里的花岗岩就会含有约一万吨铀。海水中铀的浓度相当低,每吨海水平均只含3.3毫克铀,但由于海水总量极大,且从水中提取有其方便之处,所以目前不少国家,特别是那些缺少铀矿资源的国家,正在探索海水提铀的方法。 由于铀的化学性质很活泼,所以自然界不存在游离的金属铀,它总是以化合状态存在着。已知的铀矿物有一百七十多种,但具有工业开采价值的铀矿只有二、三十种,其中最重要的有沥青铀矿(主要成分为八氧化三铀)、品质铀矿(二氧化铀)、铀石和铀黑等。很多的铀矿物都呈黄色、绿色或黄绿色。有些铀矿物在紫外线下能发出强烈的荧光,我们还记得,正是铀矿物(铀化合物)这种发荧光的特性,才导致了放射性现象的发现。 虽然铀元素的分布相当广,但铀矿床的分布却很有限。国外铀资源主要分布在美国、加拿大、南非、西南非、澳大利亚等国家和地区。据估计,国外已探明的工业储量到1972年已超过一百万吨。随着勘探活动的广泛和深入,铀储量今后肯定还会增加。我国铀矿资源也十分丰富。 铀矿是怎样寻找的呢?铀及其一系列衰变子体的放射性是存在铀的最好标志。人的肉眼虽然看不见放射性,但是借助于专门的仪器却可以方便地把它探测出来。因此,铀矿资源的普查和勘探几乎都利用了铀具有放射性这一特点:若发现某个地区岩石、土壤、水、甚至植物内放射性特别强,就说明那个地区可能有铀矿存在。 铀矿的开采与其它金属矿床的开采并无多大的区别。但由于铀矿石的品位一般很低(约千分之一),而用作核燃料的最终产品的纯度又要求很高(金属铀的纯度要求在99.9%以上,杂质增多,会吸收中子而妨碍链式反应的进行),所以铀的冶炼不象普通金属那样简单,而首先要采用“水冶工艺”,把矿石加工成含铀60~70%的化学浓缩物(重铀酸铵),再作进一步的加工精制。 铀水冶得到的化学浓缩物(重铀酸氨)呈黄色,俗称黄饼子,但它仍含有大量的杂质,不能直接应用,需要作进一步的纯化。为此先用硝酸将重铀酸铵溶解,得到硝酸铀酰溶液。再用溶剂萃取法纯化(一般用磷酸三丁酯作萃取剂),以达到所要求的纯度标准。 纯化后的硝酸铀酰溶液需经加热脱硝,转变成三氧化铀,再还原成二氧化铀。二氧化铀是一种棕黑色粉末,很纯的二氧化铀本身就可以用作反应堆的核燃料。 为制取金属铀,需要先将二氧化铀与无水氟化氢反应,得到四氟化铀;最后用金属钙(或镁)还原四氟化铀,即得到最终产品金属铀。如欲制取六氟化铀以进行铀同位素分离,则可用氟气与四氟化铀反应。 至此,能作核燃料使用的金属铀和二氧化铀都生产出来了,只要按要求制成一定尺寸和形状的燃料棒或燃料块(即燃料元件),就可以投入反应堆使用了。但是对于铀处理工艺来说,这还只是一半。 我们知道,核燃料铀在反应堆中虽然要比化学燃料煤在锅炉中使用的时间长得多,但是用过一段时间以后,总还是要把用过的核燃料从反应堆中卸出来,再换上一批新的核燃料。从反应维中卸出来的核燃料一般叫辐照燃料或“废燃料”。烧剩下的煤渣一般都丢弃不要了,可这种不能再使用的废燃料却还大有用处呢! 废燃料之所以要从反应堆中卸出来,并不是因为里面的裂变物质(铀235)已全部耗尽,而是因为能大量吸收中子的裂变产物积累得太多,致使链式反应不能正常进行了。所以,废燃料虽“废”,但里面仍有相当可观的裂变物质没有用掉,这是不能丢弃的,必须加以回收。而且在反应堆中,铀238吸收中子,生成钚239。钚239是原子弹的重要装药,它就含在废燃料中,这就使得用过的废燃料甚至比没有用过的燃料还宝贵。除此而外,反应堆运行期间,还生成其它很多种有用的放射性同位素,它们 蘑菇云也含在废燃料中,也需要加以回收。 从原理上讲,废燃料的处理与天然铀的生产并无多大差别。一般先把废燃料溶解,再用溶剂萃取法把铀、钚和裂变产物相互分开,然后进行适当的纯化和转化。但实际上,废燃料的处理是十分困难的。世界上很多国家都能生产天然铀,很多国家都有反应堆,但是能处理废燃料的国家却并不多。 废燃料的处理有三个特点:一是废燃料具有极强的放射性,它们的处理必须有严密的防护设施,并实行远距离操作;二是废燃料中钚含量很低而钚又极贵重,所以要求处理过程的分离系数和回收率都很高;三是钚能发生链式反应,因此必须采取严格的措施,防止临界事故的发生。目前,废燃料的处理大都采用自动化程度很高的磷酸三丁酯萃取流程。 我们看到,在铀处理的工艺链中,相对于反应堆而言,铀水冶工艺在反应堆之前进行,所以通常叫做前处理,废燃料处理在反应堆之后进行,所以通常叫做后处理。而从铀矿石加工开始的整个工艺过程,包括铀同位素分离以及核燃料在反应堆中使用在内,一般总称为核燃料循环。 从以上极为简单的介绍就可以看出,铀和钚确是得之不易的。原子能工业犹如一条长长的巨龙,要最重的天然元素铀做出轰轰烈烈的事业,得经过多少次加工和处理、分析和测量、计算和核对啊!原子能工业又犹如一座高高的金字塔,要制造一颗原子弹,就要使用一、二十公斤铀235或钚239;要生产一、二十公斤铀235或钚239,就要消耗十来吨天然铀;要生产十来吨天然铀就要加工近万吨铀矿石。我们赞赏核电站的雄姿,惊叹原子弹的威力,可千万不能忽视支撑这座金字塔塔尖的无数块砖石啊!Kxl中亿财经网财经门户