最新核能發電技術
核能發電技術主要有兩種主要類型:
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輕水反應堆(Light Water Reactors, LWRs):這是目前最常見的核反應堆類型,包括沸水反應堆(Boiling Water Reactors, BWRs)和壓水反應堆(Pressurized Water Reactors, PWRs)。這些反應堆使用低濃度的鈾燃料,並依靠輕水作為冷卻劑和 moderator。
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重水反應堆(Heavy Water Reactors, HWRs):這些反應堆使用重水作為 moderator,而不是輕水。重水反應堆可以分為天然鈾石墨反應堆和鈽鈾混合氧化物(MOX)燃料反應堆。
除了這些傳統的技術,還有一些正在開發或已經在某些國家部署的先進核能技術,包括:
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小型模組化反應堆(Small Modular Reactors, SMRs):這些是較小的反應堆,設計用於在工廠中批量生產,然後運送到現場進行快速組裝。SMRs 可以降低建設成本,提高安全性,並且適用於不同規模的電力需求。
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熔鹽反應堆(Molten Salt Reactors, MSRs):這些反應堆使用熔融的鹽作為燃料和冷卻劑。MSRs 具有更高的安全性,因為即使在失去外部冷卻時,熔鹽也能夠自行冷卻。
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快中子反應堆(Fast Neutron Reactors, FNRs):這些反應堆使用快中子而不是慢中子來引發核裂變。FNRs 可以利用鈽和其他次級燃料,從而提高燃料的使用效率並減少高放廢物的產生。
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高溫氣冷反應堆(High-Temperature Gas-Cooled Reactors, HTGRs):這些反應堆使用石墨作為 moderator,並使用氫氣作為冷卻劑。HTGRs 能夠產生高溫蒸汽,適用於工業過程和製氫。
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行波反應堆(Wave Reactors):這是一種設計中的核反應堆,它使用行波傳播原理來增殖燃料,從而實現無限的燃料循環。
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第四代反應堆(Generation IV Reactors):這是一個包括多種先進反應堆概念的計劃,旨在提高安全性、經濟性和環境友好性。第四代反應堆包括鈉冷快中子反應堆、超臨界水冷卻反應堆、氣冷反應堆和熔鹽反應堆等。
這些技術中的一些還處於研發階段,而其他一些已經在某些國家投入運營或正在建設中。核能技術的發展是一個持續的過程,隨著時間的推移,我們可以預期會出現更多創新和改進。