B站20万小伙伴为它打call

2020-06-11 23:55 关键词:B站20万小伙伴为它打call 分类:科技 阅读:241

B站20万小伙伴为它打call

风云之声

科技与计谋风云学会,科学素养,家国情怀,高出文理,纵览风云。《周易·白话》:“九五曰:飞龙在天,利见大人,何谓也?子曰,同声响应,同气相求。水流湿,火就燥。云从龙,风从虎。贤人作而万物覩。”

存眷风云之声

提高思想条理

导读

人类社会发展至今,我们对能源的猎取体式格局差不多没有实质性的变革,对自然的开采和哄骗并不克不及久长连续,直到科学家们发明核能,才真正翻开了人类高效哄骗物资能源的大门。可是核电站的宁静成绩不断备受存眷,客岁《科技袁人》节目主持人袁岚峰教员应邀观光了中国首座自立研发的华龙一号核电站建立现场。

在中国第三代核电站中,华龙一号的技巧属于天下进步水平,不但可以防备地动海啸如此的天灾,还能抵抗很多其他风险,核电机组的操纵员也需求经过非常严厉的“妖怪培训”,以应对各类宁静成绩。看完视频,小猿想对全部为了发展核能技巧而支付了庞大勤奋的科学工作者们致敬,也希望我们可以早日发展出可控核聚变,为人类实现冲出地球移民宇宙的最终希望增加信念!

视频链接:

部份批评:

合肥工业大学:

发展可控核聚变,冲出地球,移民宇宙!

-晓悠-:

能到达两亿度的在四川的中国环流器二号M本年也快运转了

B站的刘天师:

作为2008–2017年处置核电站用过滤冷却空调机器设想和强度盘算的我 对核电技巧来看 我们很多核电体系的设想范例和方式实在都是翻译 剽窃 归纳 转化的法国和美国范例体系 有些部份乃至间接翻译原文 就是国标了 近来几年渐渐好了一点 更多的自立研发了 更多零部件也能自立设想制造了 照样很欣喜很骄傲的 过去我们出口衬衫袜子 如今都可以出口核电站了 故国妈妈强盛了

出色出现:探秘中国首座自立研发核电站,“烧开水”我们是专业的

阿帅:近来日本情况大臣原田义昭说福岛的核废水快装不下了,希望倒进太平洋里去,令天下舆论哗然。福岛核变乱从2011年发生,到如今都没处理惩罚完,几乎是歹戏拖棚。

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不久前电视剧《切尔诺贝利》热映,也导致了人们对此的影象。袁教员,叨教您怎样看切尔诺贝利和福岛的核劫难?

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《切尔诺贝利》剧照

这固然是两场汗青性的悲剧。不外在具体分析之前,让我们先来看看大图景。

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人类进步的汗青,归根结柢是能源进步的汗青。哄骗畜力,把人类带进了农业社会。哄骗蒸汽机,把人类带进了工业社会。如今,我们可以宁静哄骗的最强的能源是核裂变。

为甚么要夸大宁静哄骗呢?由于核聚变比核裂变更强,但今朝我们对核聚变的哄骗只能长短宁静的,就是氢弹。宁静哄骗核聚变,即可控核聚变,是人类亟需霸占的下一级大台阶。

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1976年中国第一次氢弹实验胜利

为甚么说核聚变比核裂变更强呢?我们可以举一个定量的目标,就是质能转化的比例。根据狭义相对论中的质能关系E = mc^2,任何一个放出能量的历程都伴跟着质量的削减,即质量吃亏。

一个典范的化学反映,比方氢气和氧气天生水。你盘算一下就会发明,这个反映的质量吃亏不到100亿分之1.8,精细仪器都丈量不出这么小的变革。在化学反映中这曾经长短常高能的了,常常作为火箭推动剂,但“火线高能”的了局倒是测不出来,实在是……太弱了。

一个典范的核裂变反映,比方核电站中使用的U-235加一个中子酿成一个Ba-142加一个Kr-91加三个中子的反映,它的质量吃亏约为0.09%。这个比例曾经是可以测出来的了。它比上面谁人化学反映的比例高了6个数量级,也就是说单元质量放出的能量高了百万倍。于是,各位常常听到雷同如此的宣扬:1千克铀放出的能量,相称于2700吨标准煤。

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一个典范的核聚变反映,比方如今次要研讨的D(氘)和T(氚)酿成He核加中子的反映,质量吃亏约为0.7%。

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它比核裂变的比例又高了一个数量级。我们只需求指出两点就够了:第一,氢弹的能力远远超出原子弹,有氢弹的五个国家“恰好”就是联合国的五个常任理事国;第二,人类要飞出地球,移民宇宙,就必必要把握可控核聚变,于是科幻作品中跨星系飞船的动力默许就是核聚变。

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事实上,我们还可以举出质能转化比例比核聚变更高的历程。

比方黑洞的喷流,它是在把物资吸入黑洞的时候,把一部份引力势能转化成动能放射出来。这个比例可以高达40%,比核聚变又高了两个数量级!固然,要哄骗到黑洞的能量,也少不了先把握可控核聚变。

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最高的是正反物资的泯没,它的质能转化比例间接就是——100%。不外跟前面说的那些历程差别,反物资不克不及当做一种能源,最少今朝不克不及,由于我们还没有把握大批制备反物资的法子。

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分析了这个能量门路的大图景以后,让我们说回核裂变。它的非宁静哄骗是在1945年实现的,就是原子弹。核裂变的宁静哄骗,包孕用来发电的核电站、核电池与用来推动的核潜艇、核航母等等。今朝,核电在全天下总的发电量中占12%阁下。

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提及核电站,人们马上就会想到两个特点。一个是如上所述的,超高的能量密度。另一个是放射性物资走漏的风险,比方切尔诺贝利和福岛的劫难。那末,应当怎样对待核电站呢?

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如此的大成绩,明显不是生手可以在一期节目中说清晰的。不外,任何立场的基本,都应当是对相干知识的分析。不久前,我们就获得了如此一个机遇:中国第一个完全自立知识产权的第三代核电技巧叫做“华龙一号”,华龙一号的天下首堆正在福建福清由中国核工业团体有限公司紧锣密鼓地建立,我们观光了建立现场。非常感激中核团体的约请。

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观光中核团体建立现场

如果问,核电站发电的道理是甚么?最简朴的答复就是:核裂变放出能量,把液态水加热成蒸汽,蒸汽鞭策机器安装发电。

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胡强自我引见和引见核电站烧开水的道理

阿帅:很多人一听到这个,马上就会说:“人类的素质就是烧开水!”

是的,如此的弹幕和批评我见过很多。这如果作为一个打趣,固然是可以的。不外如果作为一个认真的批评,那就太浅薄了。

实际上,烧开水只是把能量转化成电能的使用方式之一。真正的环节是怎样发生能量,而不是怎样转化能量。于是,即便一样是烧开水,用核裂变烧对应的技巧高度也远远超出用木料大概煤炭烧。

未来,我们还要用核聚变烧开水呢。希望看过我们节目标同窗们,当时不要再做出一副“机灵的我早已看破了统统”的模样!

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阿帅:说到烧开水,有一个轻易想到的成绩就是:核裂变加热的水里,会不会包罗放射性物资?有放射性的水会不会排到情况里?

核电站固然不会设想得这么笨。实际上,核裂变加热的水和用来鞭策发电机的水在空间上是合并的,热量是经过热交换通报曩昔的。

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于是,核电站的设想分为两部份,核岛和常规岛。全部有大概感染放射性的部份都属于核岛,核岛中的物资要密封轮回运转。

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核电站的设想中核岛部份

而跟外界连通的都属于常规岛,要严厉确保没有放射性。我有些在上海电气工作的伙伴,就是常规岛建立的专家。

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核电站的设想中常规岛部份

以是,我们常常会看到如此的宣扬:某某核电站在邻近一年发生的辐射,低于做一次X光胸透。如果核电站完全根据设想运转,那末在道理上确切应当如斯。

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胡强向我们引见国家核能哄骗近况

阿帅:那末真正关键的成绩就在于:核电站是否是能完全根据设想运转呢?

明显,关于如此的成绩,谁都不敢拍胸脯打包票。从汗青纪录上看,人类确切发生过三次知名的核电站变乱:1979年,美国的三哩岛;1986年,苏联的切尔诺贝利;以及2011年,日本的福岛。我们可以做的是,认真分析变乱缘由,改善操纵规程,以及特别关键的是,进步核电站内涵的宁静性。

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1979年美国的三哩岛核电站变乱

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1986年苏联的切尔诺贝利核电站变乱

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2011年日本的福岛核电站变乱

阿帅:甚么叫做进步核电站内涵的宁静性呢?

当发生险情时,古老的法子是人接纳某些操纵去应对,比方把控制棒插进反映堆中。控制棒可以敏捷接收大批中子,如此就可以停堆。但只如果人的操纵,就总有失误的大概。如果你认真分析三次核变乱的历程,就会发明内里布满了各类匪夷所思的操纵失误。诸如控制棒卡住了、柴油机没电了等等,几乎使人吐血。

于是,更好的思绪是让反映堆在没有人工干涉的情形下,主动就能制止劫难。这怎样大概呢?实在核聚变反映堆就是如此的。核聚变需求非常高的温度和压强能力发生,如果发生走漏,温度压强一低落,核聚变自然就截至了。在这类意义上,核聚变具有素质的宁静性。

不外,核裂变跟核聚变差别,它跟温度和压强都没有关系。这是由于核聚变是几个原子核聚在一同,需求高温高压来克制原子核之间的静电排挤。

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核聚变反映示例图

而核裂变是一个原子核盘据成几个,变革是在原子核里发生的,外部水平对它没有任何影响。

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核裂变反映示例图

于是,进步核裂变反映堆内涵宁静性的法子需求别的寻觅。今朝,人类找到的法子叫做“非能动”的宁静步伐。

阿帅:咦,甚么叫做“非能动”?

每当说到这个词,我都想吐槽一番。宁静步伐有能动的和非能动的之分,叨教你感觉是能动的好,照样非能动的好?

我们日常常常讲“主观能动性”,以是各位自然地会认为“能动”是个好词,能动的应当比非能动的好,对吧?

但真正的答复是:非能动的好!

实际上,能动的宁静步伐是指需求人去操纵的宁静步伐,非能动的宁静步伐是指不需求人操纵的宁静步伐。一旦分析了这两个词的意义,马上就认识打听非能动的才是更好的。这是一个使人啼笑皆非的由称号招致的凌乱。

如果把能动和非能动的宁静步伐叫做主动和被动的宁静步伐,好像就轻易理解多了。

阿帅:玩过游戏的同窗们肯建都晓得,间接见效的被动妙技比需求主动开释的妙技更贵重啊!

华龙一号怎样实现非能动的宁静呢?比方在反映堆上方放置很多水箱,发生变乱时依托重力就可以主动流下,冷却堆芯。

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胡强引见华龙一号宁静壳上方的水箱

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胡强引见华龙一号宁静壳上方的水箱

根基的思绪,就是用重力、密度差、压强差等主动的原因作为驱动力。福岛核劫难的缘由之一就是没有如此的安装,冷却水需求柴油机供电能力灌进去,一没油就傻眼了。

根基上,对之前的核变乱露馅出来的成绩,如氢气爆炸、底板熔穿等等,在华龙一号的设想中都设置了响应的非能动应对。事实上,非能动宁静的设想理念,是第三代核电站的素质特点。这就把我们引到了核电站的分代。

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第一代核电站的目标是论证哄骗核能发电的技巧可行性,比方1954年苏联建成的实验性核电站和1957年美国建成的原型核电站。

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1954年苏联建成的实验性核电站

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1957年美国建成的原型核电站

在技巧可行性的基本上,第二代核电站的目标是论证核电站的经济可行性。七十年代的石油危急鞭策了核电的大发展,今朝天下上贸易运转的400多座核电机组大部份是在这个期间建成的。

在切尔诺贝利劫难以后,天下核电业界对严峻变乱的防备和减缓实行了攻关。知足这方面请求的核电站称为第三代核电站,因而可知,它跟第二代核电站的区分次要在于非能动宁静性。比方根据几率论的宁静分析,华龙一号由内部事宜和外部事宜招致的堆芯破坏的频次小于百万分之一每堆每一年,大批放射性开释的频次小于千万分之一每堆每一年,这些几率比第二代核电站低落了一个量级。

今朝,人们还在研讨宁静性和经济性更高的第四代核电站。跟前三代比拟,第四代核电站从燃推测堆型到冷却技巧等等的挑选都愈加八门五花,比方钍基熔盐堆、高温气冷堆、行波堆等等。

不外在运转的与在建的核电站中,最高的就是第三代。而在第三代核电站中,华龙一号的技巧目标属于进步水平。中国核电经过不断保持的自立研发,消化接收了从法国、俄罗斯、加拿大、美国等国引进的技巧,到如今终归具有了全套自立技巧,进入了第一团体,这是自立立异的关键成绩。

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有一点值得留意的是,华龙一号的自立知识产权也是宁静性的关键一环。由于核电站要防备的伤害,不只是地动海啸如此的天灾与工作职员的操纵失误,还包孕敌对国家或恐惧份子的收集进击。如果像之前那样,核电技巧来自外国,这类伤害就会大得多,——特别当你跟技巧来源国在实行贸易战的时候。如果发生军事匹敌,就更不用说了。只要完全自立,能力把运气把握在本身手里。

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华龙一号核燃料颗粒模子

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华龙一号压力容器

话说返来,有非能动宁静并不意味着完全依托非能动宁静。能动与非能动联合,多个冗余备份,是华龙一号的根基设想理念之一。明显,操纵职员仍旧长短常环节的。

核电机组的操纵者,常常被称为“黄金人”。这是由于培训他们的费用非常奋发,超出相称于他们身材重量的黄金。他们的正式职位叫做操纵员和高等操纵员,后者简称“高操”。

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在福清,我们见到了两位黄金人。一位是先辈,曾经转为了经管岗亭,他是约莫20年前在俄罗斯接管的培训。另一位是年青的胡强,正在一线操纵,他的培训是完全在海内完成的。是的,如今国家曾经具有了培训高操的能力,这也是核能力建立的关键一环。

对高操的培训非常严厉,除了大批的质料影象以外,另有全仿真的现场处理。考生在仿真的主控室里,面临四周响起的警报与变革多端的数据,要实时做出精确的应对,几乎可谓“妖怪特训”。

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高操培训室的画面

福清核电站的一至四号机组属于第二代,是早已建成的。正在建立的第五、六号机组是华龙一号。五号机组的宁静壳方才封顶,六号机组的宁静壳正在建立。

华龙一号的宁静壳是双层的,内层要防放射性物资走漏,外层要抵抗商用大飞机的撞击。于是,宁静壳在工程造价中占了相称可观的比例。因而可知,一波恐惧份子给全天下制造了多大的贫苦啊!

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胡强领导我们观光建立现场

华龙一号在中国建立的同时,也在积极地向外洋出口。今朝,巴基斯坦的卡拉奇项目正在建立。

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胡强谈本身的发展经过和对行业远景的希望与骄傲

让我们祝福华龙一号和中国核电在天下上获得更大的进步。

不外,在这期节目里我们辩论的只是核电站的运转历程,另有很多引人存眷的成绩没有谈到。比方核废料的处理,怎样确保核废料在上万年的时候里不走漏?这是史无前例的应战。又如敌对国家或恐惧份子把核电站作为目标的流动,都长短常使人头疼的。

固然,一次观光访问不大概处理全部成绩。无论怎样,中国核电勤奋自立研发后发先至,是值得佩服的。

其他各个层面的成绩,希望我们今后有机遇跟相干的专家就教。更希望,人类在能量门路上奋勇攀缘,让我们能在宇宙级别上骄傲地声称:我们把运气把握在本身手中。

原题目:《B站20万小伙伴为它打call:发展自立工业 把握焦点科技》

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