核材料有很多,C14材料絕對不是唯一的選擇,其餘例如鎳63、鈷60甚至在覈反應中常用的鈾235等等。
但是C14是目前最安全的放射性材料,在保證能源供應同時,C14的輻射劑量會非常低,即便沒有任何防輻射的外殼,人類所穿的衣服甚至一張薄薄的紙張都能夠有效的阻擋核輻射,而且盤古科技目前對C14的性能掌握的非常好,通過一定的隔離手段能夠做到0輻射溢出。
如果核能要走進民用,最主要的就是安全問題。大家可不希望自己的小區或者家裡有一個核反應堆,要是一不小心出問題,就造成嚴重的核污染。
按照這種情況考慮,C14是目前最佳的選擇。
最極端的情況,發生地震、火災、甚至戰爭等不可抗力,C14電池組發生意外,大不了也就是燃燒變成二氧化碳。
這種極端情況下,電池組的任何保護裝置都失效,讓二氧化碳C(14)O2彌散在空氣中。二氧化碳也會很快被空氣所稀薄,居民們呼吸了一些,人體接受的這種輻射劑量也不過是做幾次C14呼吸實驗受到的輻射而已,甚至還比上做兩次CT,畢竟C14在自然界中也隨處可。
更何況如M將C14電池應用在住宅區,盤古科技將會採用最安全的手段對電池組進行保護,地震、火災等自然災害肯定是在應對的範圍之類。
綜上,以C14爲原材料的核能電池,在安全係數上是一定可靠的。
那麼第二個問題,是在民用、商業住宅領域,核能電池是集中佈置還是按照每一戶分開佈置。
“集中佈置方便管理,對現有的電力線路也不用大規模改造。”
“分開佈置有助於核能電池的推廣和商用。”徐利民分析道:“試想未來,出門在超市購買一塊核電池,回家後就將電池安裝到房間裡,多方面。”
“這是未來的事情。”蕭銘擺擺手談道:“目前我們不宜對現有的小區電網做大手術,所以集中式佈局比較好,方便管理和維護是很重要的因素。”
這兩個問題討論清楚以後,接下來就是技術和應用的問題了。
徐利民分析說道:“這樣看來未來能源公司的業績要爆表了。”
能量守恆定律是人類認知恆定的宇宙規則之一。
核電池在城市中的應用,其實就是將南安非核電站的核能存儲在覈電池中(具體存儲方式爲利用核能模擬宇宙環境,將C12轉化爲C14),隨後將電池中的核能應用於生活之中。
南安非核電站的裝機容量並不高,支持江城一市的用電還行,但是城市數量多了就捉襟見肘。
所以物理實驗室一直在做兩件事:
一個是利用C14的物理性質,採用晶體摺疊的方式提高單位面積內電子穿過的有效利用率,能夠在保證能量的情況下縮小電池的體積
還有一個是實驗可控核聚變項目。傳統的核裂變核電站是絕對無法滿足未來城市對能源的需求。蕭銘也不希望未來是神州大地上到處都是核電站,所以只能用核聚變代替核裂變。
氚和氚發生核聚變生成氦4。
以一個氚原子和一個氘原子發生核聚變爲粒子。
氘的相對分子質量爲m1=2.014u,氚爲m2=3.016u,氦爲m3=4.002u,中子質量爲m4=1.008u。
那麼m=m1+m2-m3-m4=0.018884u。
按照愛因斯坦質能方程,E=mc(2),核聚變產生的能量爲17.59MeV(兆電子伏特)。
而通過核裂變,以鈾235爲例子,一個鈾原子發生核裂變產生的能量爲17.6Mev。
表面上一個鈾核裂變產生的能量比氚和氘核聚變的多,但是平均到每個核子產生的能量,氚氘聚變就是鈾裂變的4倍。
再具體到一個完整的核電站,可控核聚變產生的能量將比核裂變產生的能量多,核材料用料少,核電站的佔地面積也小。
未來在全球,只需要在特定的幾個地方建設可控核聚變電廠,所產生的電能全部注入核電池中,這些能源將滿足全球所有人的需求,1千克氫核聚變釋放的能量約爲6300000億焦爾,相當於2萬噸標準煤。也會實現真正的能源清潔化。
蕭銘再次談道理念中的綠色城市的建設。“江城屬於內陸城市,我們的能源主要來源於火電和水電,其中水電的佔比也不算高,我們都項目有推廣意義。”
大學時期,在《資源與環境經濟學》這門課上,蕭銘和任課老師的態度是一致的,在特殊的能源需求時間段,水電發展必須經歷的過程,但是兩人不贊成長期持續發展水電。
在目前的經濟條件下,水電能夠給人類能源很好的補充,修建大壩也能夠起到一定的防洪作用,肯定是利大於弊。但是在主要河道上修建大壩,將自然形成的河流攔腰閘斷對上游節流,這對生態和地質的影響是無法估算的。如果我們把眼光放長遠一點,一百年或者一千年,利大於弊還是弊大於利就難以確定了。
以我們目前的認知,很難去談論水電對未來地質生態的影響是好還是壞,但是大自然經過幾萬甚至幾萬百萬年形成的地貌,形成的穩定系統,最好還是不要去進行大規模的更改。
“這幾年來,因爲盤古科集團的興起帶動了新興科技產業鏈,江城在市內也關掉了許多污染較爲嚴重的企業,江城的空氣得到了一定的改善。但是這種改善力度遠遠不夠。”
“一到冬天,江城的霧霾天還是多於晴天,空氣質量爲優質的天數還是少數,這是爲什麼呢?說到底還是江城對火電能源的依賴問題。”
以火電爲主的江城,在五十公里外的郊縣就有一個大型的火電廠,該電廠輸出的電力佔據江城需求電力的60%以上,在江城四周的縣、市,還遍佈了大大小小的各類火電廠。這些火電廠供應着江城城市的發展和市民的日常生活。
大型火電廠的污染已經在可控範圍內,但是小型火電廠可就沒有那麼守規矩了。
偌大的江城,還真的一時半會兒無法擺脫對小型火電廠的依賴。
以煤炭爲主要能源的火電廠,是江城空氣的污染源之一。
“我們的盤古科技園區,可以首先改變能源結構,放棄利用火力電能。”