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本文目錄:

• 1、中國黑科技：這項(xiàng)技術(shù)將核廢料變廢為寶

• 2、震驚世界的中國黑科技，你準(zhǔn)備好了嗎

• 3、中國歷史上最神奇的黑科技，魯班發(fā)明的無人機(jī)，為何能飛三天不落地？

• 4、你知道哪些中國古時候的黑科技？

一、中國黑科技：這項(xiàng)技術(shù)將核廢料變廢為寶

12月23日10點(diǎn)17分，中國首座鉛基核反應(yīng)堆零功率裝置“啟明星Ⅱ號”首次實(shí)現(xiàn)臨界。這標(biāo)志著我國加速器驅(qū)動次臨界系統(tǒng)（ADS）研究完成又一個重大節(jié)點(diǎn)，也標(biāo)志著我國在核反應(yīng)堆新一代零功率裝置研發(fā)領(lǐng)域達(dá)到國際先進(jìn)水平。中核集團(tuán)微博發(fā)布消息的時候，配圖更是貼出了“太過先進(jìn)，無法展示”。那么，加速器驅(qū)動次臨界系統(tǒng)到底有多先進(jìn)，以至于“太過先進(jìn)，無法展示”呢？

核廢料的安全處理是核電可持續(xù)發(fā)展的瓶頸

目前，中國發(fā)電依舊是以火電為主，水電、風(fēng)電、光伏發(fā)電所占的比重相對較少，而核電的比重也僅為3%。相比之下，2014年核電占全球總發(fā)電量的11.5%，在2015年，有19個國家的核電份額在15%以上。從中可以看出，中國發(fā)展核電的潛力巨大。雖然中國核電的發(fā)展規(guī)劃因日本福島核事故的因素做了調(diào)整，但發(fā)展核電的大方向未變——到2020年，中國核電的發(fā)展目標(biāo)為運(yùn)行裝機(jī)容量4000萬k W，在建裝機(jī)容量1800萬k W；中國工程院在《2050年我國的能源需求》咨詢報(bào)告中的內(nèi)容：到2050年，我國核電占一次能源總量的比重要求提高至12.5%（占電力裝機(jī)容量的20%）。

然而，核電在為人類帶來能源的同時，也會產(chǎn)生核廢料，以一座100萬千瓦的壓水堆核電站為例，每年卸出約25噸乏燃料。什么是乏燃料呢？乏燃料是指經(jīng)受過輻射照射、使用過的核燃料。由于核燃料在反應(yīng)堆里經(jīng)中子轟擊發(fā)生核反應(yīng)后，會有未用完的核材料以及種類眾多的裂變產(chǎn)物。

其中危害性最大的有兩類：具有高放射性的次錒系核素，如镎93、镅95和鋦96等；具有長壽命裂變產(chǎn)物，如碘129、銫135等。具體來說，25噸乏燃料中有可循環(huán)利用的鈾約23.75噸, 钚約0.2噸，中短壽命的裂變產(chǎn)物約1噸，還有高放射性的次錒系核素約20千克和長壽命裂變產(chǎn)物約30千克。由于乏核燃料中包含有大量的放射性元素，如果沒能安全處理，則會嚴(yán)重影響環(huán)境與接觸它們的人的健康。而建更多的核電站意味著產(chǎn)生更多的乏燃料，因此，能否對乏燃料進(jìn)行安全處理是核電可持續(xù)發(fā)展的瓶頸。

兩種以往的核燃料處理模式

目前，國際上主要有兩種核燃料處理模式：

一是“一次通過”的循環(huán)方式。這種是指乏燃料經(jīng)過適當(dāng)包裝和儲存之后，直接進(jìn)行地質(zhì)處置。通俗的說，就是找個合適的地方建造一個乏燃料的棺材埋了。但這種處理方式具有鈾資源利用率低、產(chǎn)生的廢物量大、廢物所需安全處置的時間長等問題——將乏燃料中大量可以循環(huán)利用的資源與少量的廢物一起處置，不僅造成核原料的浪費(fèi)，還大幅增加了核廢料的處置量，何況高放射性核廢料的地質(zhì)處置庫建設(shè)十分昂貴。舉例來說，美國在尤卡山建立的儲藏庫就耗資300億美元。因此，曾經(jīng)長期采用這種做法的美國也在2006年否定了當(dāng)年卡特政府的核燃料“一次通過”的核能政策。

二是鈾钚再利用的閉式循環(huán)模式。這種模式將乏燃料中的鈾和钚分離出來，并制成混合氧化鈾钚燃料實(shí)現(xiàn)循環(huán)再利用，剩下的高放射性核廢料和長壽命裂變產(chǎn)物經(jīng)處理后進(jìn)行最終的地質(zhì)深埋。該循環(huán)模式可以明顯提高核燃料的利用效率，同時也將大幅減小高放射性核廢料的處置量。不過這種模式也存在不足，那就是要對高放射性核廢料和長壽命裂變產(chǎn)物地質(zhì)深埋，但漫長的半衰期使這種處理方式依舊存在一定安全隱患。

核廢料安全處理新方法

除了之前介紹的兩種處理模式外，還有一種更先進(jìn)的處理模式，那就是分離—嬗變閉式循環(huán)。這種模式是在鈾钚再利用閉式循環(huán)的基礎(chǔ)上，利用嬗變核反應(yīng)將高放射性核廢料中的高放射性、長壽命核素轉(zhuǎn)化為中短壽命、低放射性核素或穩(wěn)定核素。研究表明，高放射性核廢料的放射性水平經(jīng)過嬗變處理后，可在300—700 年內(nèi)降低到普通鈾礦的放射性水平，需地質(zhì)深埋處理的核廢料體積減少至“一次通過”模式的1/50和鈾钚再利用閉式循環(huán)模式的1/10左右。

ADS嬗變系統(tǒng)

那么具體如何實(shí)現(xiàn)呢？這就離不開快中子反應(yīng)堆和加速器驅(qū)動次臨界系統(tǒng)了。加速器驅(qū)動次臨界系統(tǒng)由強(qiáng)流質(zhì)子加速器、重金屬散裂靶和次臨界反應(yīng)堆三大分系統(tǒng)組成?；驹硎抢眉铀倨鳟a(chǎn)生的高能強(qiáng)流質(zhì)子束轟擊重核產(chǎn)生寬能譜、高通量散裂中子作為外源來驅(qū)動次臨界堆芯中的裂變材料發(fā)生鏈?zhǔn)椒磻?yīng)。次錒系核素與快中子發(fā)生裂變核反應(yīng)，生成半衰期較短和毒性較小的裂變產(chǎn)物；長壽命裂變產(chǎn)物的嬗變主要通過熱中子俘獲、衰變等核反應(yīng)過程生成短壽命或穩(wěn)定的核素。通俗地說，就是制造一個高放射性、長壽命核廢料的焚燒爐，將高放射性、長壽命核素轉(zhuǎn)化為中短壽命、低放射性核素或穩(wěn)定核素。同時，在這個過程中還會釋放能量，這些能量可以用來發(fā)電，等于將核廢料變成了可以用于發(fā)電的核燃料，實(shí)現(xiàn)變廢為寶。

ADS嬗變原理

不過，這種新技術(shù)離產(chǎn)業(yè)化還有一定距離，世界各國都還在研究中——美國1999年制訂了加速器嬗變核廢料的ATW計(jì)劃，從2001年開始實(shí)施先進(jìn)加速器技術(shù)應(yīng)用的AAA計(jì)劃，全面開展ADS相關(guān)的研究。日本從1988年啟動了最終處置核廢料的OMEGA計(jì)劃，后期集中于ADS開發(fā)研究。俄羅斯在上世紀(jì)90年代開展ADS研發(fā)工作。

必須說明的是，目前國際上還沒有ADS嬗變系統(tǒng)工程化應(yīng)用的先例，中國是世界上第一個開展ADS嬗變系統(tǒng)大工程項(xiàng)目研制的國家，而本次取得的技術(shù)突破，使中國和全世界離使用更清潔的核能又進(jìn)了一步。

出品：科普中國

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二、震驚世界的中國黑科技，你準(zhǔn)備好了嗎

在很多的物體中卻可以用到無軸泵噴技術(shù)，比如從100到5000千米的飛行器還有超風(fēng)泡的急速飛機(jī)，等等都需要無軸泵噴技術(shù)的將來什一天大家都會看到，聽到。

三、中國歷史上最神奇的黑科技，魯班發(fā)明的無人機(jī)，為何能飛三天不落地？

在我國歷史上能人異士特別的多。大家都知道魯班，魯班是我國歷史上春秋時期偉大的發(fā)明家。他這個人十分聰明，喜愛鉆研一些稀奇古怪的東西。他動手能力也十分的強(qiáng)，經(jīng)常能從生活中的事物中受啟發(fā)，從而研究出一些東西，當(dāng)然這些東西也是有一定作用的，這些發(fā)明也方便了人們的生活。比如我們常見的鋸子，它可以用來切割木頭，極大的便利了人們的生活。

魯班不僅僅發(fā)明了鋸子，他也是中國歷史上第一個無人機(jī)的發(fā)明者。魯班發(fā)明的無人機(jī)叫做木鵲，它是用竹子、木頭制造出來的，它的形狀像一只鵲，所以就叫做木鵲。這個木鵲也相當(dāng)了不起，根據(jù)史料的記載，它可以在天上飛三天三夜不落下。這聽著可能十分夸張，但是歷史上確有此物。

魯班發(fā)明的無人機(jī)最終沒有流傳下來，這十分的遺憾。之所以沒被流傳，完全是因?yàn)槟拥木壒?。墨子也是那個時代的發(fā)明家，魯班發(fā)明出木鵲之后，就拿到墨子面前展示，墨子看完后，覺得它只能飛在天上，絲毫沒有實(shí)際用處，就沒有太在意。并且對魯班一番嘲諷打擊，魯班見墨子絲毫沒有興趣，也就再沒把心思花在這上面了。

當(dāng)時科技不發(fā)達(dá)，根本沒有現(xiàn)在的汽油天然氣這樣的能源，但是它卻能飛天，可謂十分神奇了。可見當(dāng)時的無人機(jī)只是機(jī)械構(gòu)造，用大自然的力量使得它飛天。這可見這個無人機(jī)的構(gòu)造有多么的神奇了，雖說沒有像三天三夜那么夸張，但它的確是一個偉大的發(fā)明。

四、你知道哪些中國古時候的黑科技？

八牛弩是古代射遠(yuǎn)武器所達(dá)到的射程最高紀(jì)錄之一，古人用堅(jiān)硬的木頭為箭桿，以鐵片為箭翎，于是又稱“一槍三劍箭”，床弩也可發(fā)射“踏橛箭”，發(fā)射的時候蔚為壯觀，箭支有如標(biāo)槍，近距離發(fā)射可以直接釘入到城墻里面，齊射的時候，成排成行箭牢牢地釘入城墻，攻城兵士可以爬著登上城樓。

以上就是關(guān)于中國最可怕黑科技相關(guān)問題的回答。希望能幫到你，如有更多相關(guān)問題，您也可以聯(lián)系我們的客服進(jìn)行咨詢，客服也會為您講解更多精彩的知識和內(nèi)容。

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