冷核聚变论文

雨神的女儿

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中国核电现状和前景我国核电比例要从2%到世界平均的16%，发展前景还很大。我国计划到2020年核电要投产运行8000万千瓦，正在建设12个机组。中国能源状况我国煤炭、水力资源含量十分丰富，还有相当数量的石油、天然气资源，但人均占有量却很低，而且分布极不均衡。当前我国电力发展情况是：2008年全国装机容量达到9亿千瓦，2010年将达到5亿千瓦，2020年将达到15亿千瓦，而我国核电占总发电量的9%，燃煤发电占80%，其余为水电等。我国核电与世界平均水平差距甚大。由于我国以火电为主，带来能源紧缺和环境污染双重压力，火电形成的废弃物造成大气、水、土地污染等严重的环境问题。因此，国家决定压缩火电，大力发展以核电为主的清洁能源。目前，我国运行和建成的核电站主要有：秦山一期、二期、三期，大亚湾、岭澳一期、二期和田湾。运行电站负荷因子都在85-90%，与国际水平相当。核能发电的优势 1、核电是清洁能源。按一年100亿千瓦时的发电量计算，火电需要燃烧339万吨标准煤，核电只需要52吨核燃料；火电将排放78万吨二氧化硫、203万吨一氧化碳，产生大量煤灰等废弃物，而核电为零排放。核电站排出物都要经过严格的控制和处理。如，废气经过滤、吸附、衰变，通过高空扩散排放；废水经过滤、蒸发、离子交换稀释排放；固体废物经由水泥固化、密封包装，最终地下深埋。环境保护效果良好。以秦山二期为例，与国家标准相比，废气排放低二个数量级；废水中氚低一个数量级，其它低二个数量级。工作人员照射低于国家标准四倍。 2、核电是安全的能源。压水式反应堆通过三道屏障确保安全运行。第一道屏障是将铀燃料与放射性裂变产物藏在燃料棒的锆合金壳内。燃料组件包容在20厘米厚的压力容器内，压力容器与一回路构成防止辐射泄露的第二道屏障。核反应堆及主冷却剂系统装设在坚固密封的安全壳厂房内，安全壳由90厘米厚的预应力混凝土建成，并且有6毫米厚的防漏钢质衬垫，构成第三道屏障。此外，还通过运行参数偏离控制、事故工况保护、设计基准事故防范等纵深防御确保安全。目前，我国二代改进型核电站已实现自主设计、自主建造、大部分主设备国产，国产化率超过70%。内陆核电建设目前，国际上大部分核电站建设在内陆。法国1%的核电站建设在内陆，美国有7%的核电站建设在内陆。可见，内陆建核电站是完全可行的。我国建设内陆核电站势在必行。原因在于：内陆地区经济有了很大发展，电网容量亦有很大发展；有些省份缺乏煤炭和水力资源；2008年初南方各省发生了大面积、长时间的雪灾，造成广大地区长时间断电，带来了严重后果，这表明依靠远距离输电和长途运煤难以保障用电安全。因此，建设不依赖燃料运输的支撑电站——核电站是很必要的。技术方面，发展内陆核电站也完全成熟。从安全和环保要求看，内陆核电站和沿海核电站没有本质的差别，目前成熟的核电站设计和建造技术完全可用到内陆核电站。核能发电的发展前景第三代核电是核能发电未来发展趋势。第三代核电机组有更高安全目标：堆芯热工安全裕量大于15%；堆芯损坏概率小于每堆年10-5；大量放射性外泄小于每堆年10-6。第三代核电机组有更好的经济性：机组额定功率1000-1500兆瓦力；可利用因子大于87%；换料周期18-24月；电站寿命60年；建设周期48-52月；能与联合循环的天然气电厂相竞争。第三代核电机组技术上更先进。如，美国西屋公司AP1000机组具有非能动安全系统、严重事故预防和缓解、双层安全壳、全数字化仪控、模块化施工等特点。

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核聚变的原理其实就是把轻原子核“捏”在一起，然后这些轻原子核就会发生聚合反应，在这个反应过程中会出现一些质量亏损，从而释放出强大的能量。然而因为原子核都带正电，它们之间会互相排斥，再加上原子核又小得离谱，我们根本不可能真的去把它们“捏”在一起，所以要启动核聚变是很难的。科学家们通常是利用高温高压来启动核聚变，这是因为高温可以使原子中的电子挣脱原子核的束缚，并让原子核具备足以克服排斥力的动能，而高压则可以增加原子核的密度，使它们更加容易聚合。正是因为如此，我们想要实现可控核聚变，就必须要创造一个能够长时间维持超高温度以及压强的封闭环境，这对于人类目前的科技水平来讲是非常困难的。可以看到，假如有一种冷核聚变技术，能够在相对较低的温度甚至是常温下点燃核聚变，上述的困难就能够得到很好的解决，人类也就能够轻松地实现可控核聚变了。要知道可控核聚变是我们人类梦寐以求的超级能源，如果掌握了这种技术，我们就可以得到几乎无限的能量，人类文明水平将会因此而出现前所未有的飞跃。因此可以说，掌握了冷核聚变，人类成为星际文明指日可待。冷核聚变的原理是什么？未来能够实现吗？冷核聚变的概念最初是由犹他大学的化学系主任彭斯（Stanley Pons）和南安普敦大学的化学系教授弗莱西曼（Martin Fleischmann）公开提出的，这两位科学家指出，如果将两个氘原子强行塞进一个狭小的空间，它们就可能会发生冷核聚变，而金属钯的原子结构使这种想法变成了可能。在晶体的内部，原子都是按照严格的几何规律来排列的，如果将每个原子看成一个点，再将这些点用直线连起来，就形成了有规律的几何空间格架，这被称为“晶格”，下图为金属钯晶格的最基本的几何单元。这样的原子结构使钯拥有了超强的吸附氢气的能力，相关数据显示，1体积的海绵钯能够吸附900体积的氢气，而1体积的胶体钯甚至能够吸附1200体积的氢气，可以看到，如果想办法将大量的氢原子塞进金属钯的晶格里，那么它们就可能在这里发生冷核聚变。这两位科学家设计了一个阴极由钯制成的电解槽，他们的思路是，当用这个电解槽来电解重水（注：重水是由氢的同位素氘和氧组成的化合物）的时候，重水里的氘原子核就会在电流的作用下被大量地塞进钯的晶格里，从而引发冷核聚变。1989年3月23日，弗莱西曼和彭斯在新闻发布会上宣布，他们在实验中得到了氦-4，并且观测到了异常的能量释放，这无法用任何化学反应的原理来解释，这就意味着，他们实现了冷核聚变。消息一出马上轰动了整个科学界，然而在接下来的时间里，绝大多数科学家所做的重复实验都以失败告终，弗莱西曼和彭斯的实验因此而受到了大量的质疑，同年5月，美国物理学会彻底否定了他们的实验结果。于是冷核聚变就这样被人们冷落了，甚至还有人将其归入“伪科学”之列，然而还是有一些科学家对冷核聚变的原理表示认同，仍然在致力于这一领域的研究。2015年春天，冷核聚变得到了谷歌公司的重视，他们决定投入1000万美元的资金，与麻省理工学院等研究团队联手对冷核聚变的可行性进行重新评估。该研究的目标是利用先进的设备，对三个冷聚变领域的代表性结论进行严格的测试，这三个结论分别是：1、将钯电极高度充氢能够产生冷核聚变；2、在富氢环境中加热金属粉末能够产生冷核聚变；3、利用脉冲放电在氘气中制造等离子体，并让其轰击钯电极，就能产生冷核聚变。在经过大量的实验以后，2019年，谷歌公司的研究团队在《自然》杂志上公布了此次研究的成果——根据上述三种代表性结论设计的冷聚变实验，全部失败……这无疑是对冷核聚变的一个毁灭性的打击，那么冷核聚变在未来真的就不能够实现吗？其实我们还能看到一些希望。μ子是一种与电子一样的轻子，它带负电，其质量为电子的207倍，如果将氢原子中的电子替换为μ子，就可以使氢原子核间的距离缩小196倍，这极大的提高了核聚变的概率，事实上，科学家已经通过实验证实，利用μ子催化聚变的技术是可以实现冷核聚变的。但因为μ子的半衰期只有2微秒，并且还容易被核聚变生成的α粒子捕获，这会导致输入的能量远远大于其输出的能量，所以在目前的μ子催化聚变技术还面临着很大的困难。可以想象的是，假如未来的人类找到了稳定的μ子化合物，那么冷核聚变也就唾手可得了。

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辟尔唐古化石 - 世纪大本世纪大是历史上最著名的科学丑闻之一。在1911年，英国律师道森声称在辟尔唐发现了一个猿人头骨的一部分。 1913年，道森和伍德沃德，英国著名人类史学家宣布，他们出土了半猿半人的生物头盖骨，并说这种生物生活在大约50万年前。他们“发现”有力地证明了达尔文的生物进化论，人类学名为“晨曦”，被认为是类人猿的生物进化过程中的过渡，甚至作为重大科学成就的邮票。在1928年，科学家们使用氟含量的方式确定化石的年龄，确定了“曙光”不早于新石器时代的头骨，下颌骨是一个小黑猩猩，他们还发现了一个头骨，下颌骨后，所有的染色处理。一个精心制造的终于真相大白。的N射线 - 集体自我欺在1899年，英国科学家伦琴发现X射线在1903年，法国著名物理学家布朗洛宣布他发现一种新的射线 - N射线。这引起了法国物理学界的狂热追捧，许多学者，包括诺贝尔奖得主贝克勒尔，也纷纷效仿。在1904年上半年，法国科学院发表了54 N射线的论文。在法国，竟然没有一个人可以被发现的光线。后来，英国物理学家伍德证明了N射线完全是不真实的。布朗洛渴望与英国高心理自己的主观判断作为客观事实作出的一项重大成就。和其他法国科学家的民族自豪感和集结在布朗洛感，从而创造出幕集体自我欺的闹剧。 3。密立根在做实验的数据 - 巨大的身体缺陷 1910年，被称为“油滴实验”，第一次测得的氢比一个电子重1836倍，赢得了1923年诺贝尔物理学奖的美国物理学家密立根。同时，更比他的著名的物理学家艾伦哈夫特也进行了同样的实验，但没有得到相应的结果。时隔60年后，历史学家们发现，密根58的意见，而不是像他信誓旦旦地说：“没有被选中，但选自140观察！他只收集了他的那些漂亮的数据，不利的数据一概删除这一发现震惊了物理学界。 4。冷聚变 - 渴望改变笑柄 1989年，2010年3月23日，大学的，伯恩斯犹他州，和大学英国南安普敦弗莱什曼举行了新闻发布会，声称，钯阴极电解重水，在正常温度和压力下的“冷核聚变”在小型实验室设备。但是，世界各地1000多个实验室从来没有成功地重复实验结果彭斯和弗莱什曼，最终拒绝了他们的故事几乎每个人都知道，科学界将成为一个反面的例子。 5。舍恩“科学”系列论文之三欺诈 - 一个冉冉升起的新星秋季 “舍恩事件”被认为是当代历史的科学规模最大的学术造假丑闻之一。2002年11月1日，美国“科学”杂志上发表了简短的声明，美国物理学家舍恩及其合作伙伴，宣布撤回在期刊“科学”2000-2001年发表的论文，第一作者的论文是舍恩，涉及有机晶体管，超导装置和分子半导体的结果。当他32岁的舍恩在学术期刊上，发表的近90篇论文，一度被认为是的诺贝尔文学奖候选人。舍恩的研究结果已经被一些同行质疑，贝尔实验室对这个邀请五名外部专家进行调查。专家的调查结果在九月舍恩至少有16篇论文捏造或篡改实验数据和他的合作者们都是无辜的，没有的知识或。舍恩大型的欺诈，因为他有一个强大的心脏的名声和财富，荣誉，最终毁了第一个发表一些猜想。 6。水石油 - 的幻想 20世纪80年代，哈尔滨，汪哄撑中国要求已达到水油。他的理论是配制的一种母液，然后1:100000的比例兑普通水变成水基燃料替代汽油，并且成本低，仅使用一个简单的机器，每20分钟将能够生产一吨白酒，1吨的母液制备10吨的水系燃料。王洪城通过他们的表演，以说服一些著名的科学家，校长和党的书记，哈尔滨工业大学，并因此其没有疑问，那里是被媒体称为“中国的第五大发明，水的石油成为热门新闻。在1994年之前，这种在全国政协委员联名提出问题的数量，持续了超过十年的时间里，引起了国家的几百亿美元的损失。汪轰噌最终判处有期徒刑十年。 7。辽宁古盗鸟 - 化石之乡耻辱 “辽宁古盗鸟”化石是一个拼接？由不同动物骨骼化石的假化石，1999年走私到美国，造成了极大的关注美国学者。著名的美国“国家地理”杂志发表文章称，古盗鸟是连接恐龙和鸟类缺少的环节，并提供直接证据的鸟类恐龙起源说。后来，中国科学家许揭发这个。这一科学丑闻随即在西方国家自轩然大波，包括NBC，“今日美国”，“自然”，“科学的”世界著名的媒体报道中引用。 8。李森科 - 电源歪曲科学 20 30至60岁，拉马克和米丘林收购的遗传概念在苏联成为正统的代表，李森科拒绝接受孟德尔）和摩根士丹利（Morgan支持的实验遗传学，西方的敌人苏联人民，迫害他们的对手使用的政治工具，和苏联的政治和其他方面的考虑遗传学家，遗传学是一场灾难，并波及到包括中国在内的众多社会主义阵营国家。李森科事件是政治权威取代科学权威裁决的科学争论的一个典型案例。 9。萨默林老鼠免疫 - 科学界的水门事件 20世纪70年代初，美国斯隆·克特林研究所的科学家威廉·萨默林声称，他成功地在黑鼠的皮肤移植到白老鼠。萨默林似乎找到一种方法，无免疫抑制药物将能避免排斥反应。，器官移植的发现具有重要意义。 1974年，萨默林的造假行为被揭露，原来，他是通过一个黑色的毡尖笔来实现这一结果。一个善于观察的实验室助手注意到后面的黑点在小鼠体内可以洗掉，这样一切就会被洗掉。后来，萨默林承认了一切繁重的工作来保护自己。最后，他被判犯有轻罪犯罪。萨默林事件引起了强烈的震动学术界，许多报纸把这个被称为“美国科学界的水门事件丑闻。 10。巴尔的摩事件 - 诺贝尔奖得主风暴 1986年4月，诺贝尔文学奖在生物医学奖获得者巴尔的摩和其合作者特里萨 - 克里韩国，联合发表了一篇论文在著名学术期刊“细胞”。然而，特里萨带来了博士后在自己的实验室实验数据，可能是假的，这引起了广泛的关注，在外面世界。不幸的是，在长达5年的调查过程中，巴尔的摩始终利用自己的声誉不受外界干预的公开威胁调查。经过两轮的调查，1991年3月，美国国立卫生研究院，正式指控伪造的两个关键实验数据的文件，是一种严重的学术不端行为。后经证实，巴尔的摩的数据错误，恢复他的名誉真的不知道，但他随后撤回他的论文，公开赔礼道歉，举报人区杜鲁，从洛克菲勒总裁的职务，辞任大学。