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慢中子最新娱乐体验_慢中子轰击铀核(2024年11月深度解析)

内容来源：麦吉窗影视所属栏目：话题更新日期：2024-11-26

慢中子

[什么鬼]‌黄金可以人工合成‌。‌ 黄金的人工合成主要依赖于核反应技术。理论上，通过改变原子的核结构，使得其质子数达到79，即可生成黄金元素。例如，可以通过向含有80个质子的汞元素中踢掉一个质子，或者给含有78个质子的铂元素加上一个质子来实现。历史上，如1941年班布里奇博士就利用“慢中子技术”成功将汞转变为金。然而，尽管黄金在理论上可以人工合成，但这一过程在实际操作中却面临诸多困难。首先，合成黄金所需的原材料（如某些特定的同位素）往往成本高昂，甚至可能超过黄金本身的价值，使得这种方法在经济上并不划算。其次，核反应过程复杂且难以控制，需要高精尖的技术和设备支持。此外，值得注意的是，虽然人工合成黄金在技术上可行，但并不意味着可以大量生产并显著降低黄金的市场价格。黄金之所以珍贵和稀有，不仅因为其物理和化学性质的独特性，还因为其在自然界中的分布极为有限。因此，即使能够人工合成黄金，其产量也远远无法满足全球市场的需求，难以对黄金价格产生实质性影响。综上所述，黄金可以人工合成，但这一过程既复杂又昂贵，且难以对黄金市场产生显著影响。 #动态连更挑战#

安全防护新选择：铅硼聚乙烯板屏蔽中子防护塑料板材在当今的工业和科研领域中，放射性材料的使用越来越普遍，随之而来的辐射防护要求也在不断提升。为了有效地防止中子、𜈤𜽩鬯𜉥𐄧𚿧퉨𞐥𐄥﹤𚺤𝓧š„危害，铅硼聚乙烯板作为一种新型防护材料，逐渐引起了人们的关注。本文将深入探讨铅硼聚乙烯板的特性、应用实践及其在辐射防护中的重要性，为您提供详尽的信息与指导。 1. 什么是铅硼聚乙烯板？铅硼聚乙烯板是一种含有铅和硼元素的聚乙烯基材料，兼具优良的辐射屏蔽性能。这种材料不仅能有效地吸收中子辐射，还能对𐄧𚿥𝢦ˆ一定的阻挡。与传统的铅板相比，铅硼聚乙烯板的密度较低，但它的辐射防护效果却不逊色，因而备受青睐。 1.1 组成成分铅硼聚乙烯板主要由聚乙烯树脂、铅粉以及硼化合物组成。聚乙烯作为基础材料，确保了板材的柔韧性和加工便利性；铅粉则负责提供其优良的辐射防护能力；而硼化合物则主要用于中子吸收。通过科学配比，这些成分能够形成均匀而有效的屏蔽材料。 1.2 物理特性铅硼聚乙烯板的物理性质稳定，具有很好的耐腐蚀性和耐热性。对于许多化学试剂的抗性使得其在多种环境中都能保持良好的性能。此外，该材料的成型加工较为简单，可以通过热压、挤出等工艺制成不同厚度和尺寸的产品。 2. 铅硼聚乙烯板的辐射防护性能辐射防护主要依赖于材料的密度和厚度，而铅硼聚乙烯板在这两个方面都表现优秀。铅的高密度使其能够有效阻挡𐄧𚿯𜌨€Œ硼则能够Capture中子。这种双重防护机制，使得铅硼聚乙烯板特别适合于需要中子和𐄧𚿥Œ时防护的场所。 2.1 对中子的屏蔽能力中子是一种相对难以探测的辐射，因此其危害性较大。传统的屏蔽材料对中子的吸收效果较差，而铅硼聚乙烯板由于其含有硼元素，能有效地吸收慢中子并通过散射反应减弱其强度。这使得铅硼聚乙烯板在核能、医疗及科研等领域中广泛应用。 2.2 对𐄧𚿧š„防护能力虽然铅硼聚乙烯板的防护能力不如纯铅板，但其仍能提供一定的𐄧𚿥𑏨”𝨃𝥊›。在许多场合，铅硼聚乙烯板的有效防护效果已经足够使用，尤其是在需要处理中子辐射的应用中更显其独特优势。 3. 铅硼聚乙烯板的应用领域铅硼聚乙烯板因其优越的防护性能和可加工性，广泛应用于多个行业。 3.1 核能行业在核电站及核实验室中，铅硼聚乙烯板被用作反应堆周围的屏蔽材料。它不仅能够有效隔绝中子辐射，还减少了辐射对工人和设备的影响，确保安全生产。 3.2 医疗行业在放射治疗和放射诊断设备中，铅硼聚乙烯板同样发挥着重要作用。其优越的辐射保护性能，让患者和医护人员能够在更安全的环境中工作和治疗。 3.3 科研领域许多科学实验，尤其是涉及放射性同位素的实验，需要严谨的辐射保护措施。铅硼聚乙烯板被运输和存储放射性样品、进行中子散射实验等方面所广泛应用，确保研究安全运行。 4. 铅硼聚乙烯板的优势铅硼聚乙烯板相较于传统的铅板有很多优点： 4.1 较轻的重量铅硼聚乙烯板的密度较铅板低，因此在设备搬运和安装过程中更为便捷，减轻了整体负担。 4.2 更好的加工性能由于其可塑性，铅硼聚乙烯板可以加工成不同的形状和尺寸，更加灵活地满足不同环境与需求。 4.3 环保性铅的使用常常伴随环境污染问题，而铅硼聚乙烯板使用的材料可在一定程度上减少对环境的影响，符合现代环保标准。 4.4 成本效益高由于其优秀的性能与长久的耐用性，铅硼聚乙烯板为用户提供了更高的性价比，减少了频繁更换和维护的费用。 5. 选择铅硼聚乙烯板的注意事项在选择铅硼聚乙烯板时，有几个方面值得关注： 5.1 板材厚度与性能铅硼聚乙烯板的厚度直接影响其防护效果，用户应根据具体使用环境选择适当的板材厚度，使得其防护能力达到最佳状态。 5.2 供应商的选择选择合适的供应商至关重要。优质的铅硼聚乙烯板需要确保其成分的均匀性与性能的稳定。此外，供应商的信誉和服务也直接影响到项目的实施效果。 5.3 使用和维护铅硼聚乙烯板在使用期间需要定期检查，确保其性能未受到损坏。定期的维护可有效延长其使用寿命，达到更好的经济效益。结论铅硼聚乙烯板凭借其出色的防护性能、易于加工的特性和广泛的应用前景，在辐射防护领域成为了理想材料。无论是在核能事业、医疗行业还是科研实验中，这种材料都渗透其中，为安全工作提供了保障。随着科技的不断发展，铅硼聚乙烯板在未来的应用前景将更加广阔。#铅硼聚乙烯##铅硼聚乙烯板##含硼聚乙烯板##含硼聚乙烯#

「知書club超话」新书介绍丨本书将以易于理解的方式向你揭示核反应堆的工作原理，以及它如何实现为电网生产电力的目的。作者科林ⷥᔥ…‹在保护核反应堆安全方面有着30年的经验，他将用充满热情和幽默的笔调，带你穿越核反应堆的发展历史，解释其背后的科学与工程知识，展现不同类型的反应堆如何启动、运行和安全的关闭。不需要被晦涩艰难的术语搞得晕头转向，就可以了解到关于核反应堆的一切！ ✨ 编辑推荐—— ◆ 核电站高高矗立的厂房，简洁、庄重、神秘，令人心生震撼与敬畏；在这巨大的圆柱形结构内部，科学与工程正进行着怎样精密复杂地运转？ ◆ 来自一线技术人员手把手的指导：想象一下，你是一位实习操作员，站在你旁边的，是有着30年工作经验的核电站专家科林ⷥᔥ…‹。从核裂变到链式反应，从快中子到慢中子的变化，在向你揭示核电站工作原理的同时，他还将教你如何使用核燃料元件细棒，如何调节稳压器和泄压阀，如何运用蒸汽发生器和冷却剂泵来维持反应堆的稳定等各种关键技巧。 ◆ 幽默风趣的笔调介绍关于核反应堆的一切：核能的发展历史，不同类型的反应堆，它们的工作原理，以及有可能出现的问题。记住，阅读时要保持头脑清醒，毕竟我们可是在玩核反应堆这种超高级的游戏！ ◆ 准备好启动核能了吗？跟随作者的指引，一切都将变得清晰而有趣。让我们一起进入未知的领域，探索核能的力量！「科普」「和自然做朋友」「繁花」

1克燃料可产生约8吨石油的能量，将彻底替代石油！这种技术中国厚积薄发能源巨变正悄然而至！有一种变革性能源技术，将颠覆当前的能源结构。这种技术获取的能量，未来将可以彻底替代石油、天然气等化石能源。到那时，中国不再需要从中东、俄罗斯等地进口石油、天然气，石油、煤炭等都将终结能源使命。这种获取能量的技术是“可控核聚变”，比现在核动力、核电等使用的“核裂变”技术更厉害，释放的能量更大，只需要1克燃料，其聚变所获得的能量，相当于燃烧8吨石油，不产生二氧化碳等温室气体，而且核废物也更可控。近年来，国际上相继实现磁约束、激光惯性约束核聚变，更接近未来能源，国际上又掀起一波研发高潮。那么，在“可控核聚变”研发方面，中国已走到哪一步了呢？为了揭开可控核聚变的神秘面纱，《每日经济新闻》记者（简称每经记者或记者）专访了国内核聚变领域权威专家之一——核物理学家、中国科学院院士詹文龙。詹文龙曾担任中国科学院近代物理研究所所长、中国科学院副院长以及国际纯粹与应用物理学联合会（IUPAP）第27、28届执行委员会副主席等，是这个领域的学术带头人。 1 可控核聚变有望终结化石能源何为核聚变？何为“可控”核聚变？据了解，目前，核聚变能源是将两种氢同位素（通常是氘和氚）加热到极高温度，原子核熔合成质量较轻的氦和中子，微小的质量差按爱因斯坦的能量质量转换成巨大能量。所谓“可控”，意味着人们可以控制核聚变的开启和停止，核聚变的反应速度和规模可以随时被调控，相当于可控的“人造太阳”。有资料表明，核聚变原料所释放出的能量，比同质量的核裂变原料所释放的能量要大得多。作为原料之一，氘在自然界中广泛存在，每1升海水中含30毫克氘，而30毫克氘聚变产生的能量相当于300升汽油。 NBD：长久以来，为什么可控核聚变被视为解决人类能源问题的终极办法？詹文龙：首先，与现有能源相比，核聚变的突出优势是对环境非常友好。与化石燃料相比，核聚变不产生二氧化碳等温室气体。与现有核裂变相比，一方面，可控核聚变产生的废物具有较短的放射性衰变寿命，从几十万至上百万年缩短至可能的几十年至100年以内，使得废弃物管理更为可控；另一方面，这些废物释放的热量较低，进一步降低了安全风险。其次，核聚变产生的能量密度非常高，核聚变能量释放效率远超传统化学能源的燃烧，可达百万倍之差，如产生聚变的另一种原料氚由中子和锂6反应释放能量就比锂电池高百万倍。这意味着相对较小的燃料量可以产生巨大的能量。1克氘氚燃料聚变所获得的能量相当于燃烧8吨石油。此外，可控核聚变技术的研发不仅有望解决能源问题，在研究过程中也能推动相关技术领域的发展。比如，可能为超导、核医学带来更多创新应用，未来肿瘤治疗和高精度诊断将更加普及，且价格亲民。现在一个疗程可能需要20多万元，未来，从设备制造角度来看，可能就降到10来万。加速器技术的进步也将使得设备小型化，更广泛地惠及大众。 NBD：目前，全球化石能源占比仍然超80%，可控核聚变的运用，可以彻底替代煤、石油、天然气等化石能源吗？詹文龙：从能源的角度来看，规模应用后，可控核聚变的运用，基本上可以替代石油、天然气等化石能源的运用，从而彻底改变能源利用形式。未来，化石资源就会以化工行业原材料‌的形式呈现，比如用化石能源提取出多种基础化工原料，应用于纤维、塑料、橡胶等化工产品的生产。与历史上的蒸汽、电力革命相似，可控核聚变也是作为潜在的低碳能源变革，对经济社会发展影响更大的是在二次、三次能源的应用上，为未来社会的能源结构与动力系统带来颠覆性转变。以现在我们核能（核裂变）利用为例，除了核能发电，核技术在军事、医疗等领域也得到了推广和应用，军事方面如核潜艇、航母等大型舰艇运用核裂变反应提供动力。在太空探索中，尽管成本较高，核能（如放射性同位素热电发电机）已被用于火星探测和月球探测任务。核能也被用于小型设备，如心脏起搏器中的同位素电池。 NBD：未来可控核聚变装置也可以实现小型化吗？甚至最终出现核动力飞机、核动力汽车等工具吗？詹文龙：尽管技术在不断发展，核能作为飞机动力源在理论上也可行，然而，核能用于飞机等飞行器的前提是能否保证“绝对核安全”，因为核电发生事故概率千万分之一，远远小于飞行器发生事故概率，一旦飞行器发生事故，诱发的后果将比常规事故严重得多。未来想要商业利用可控核聚变提供能源，除了需要解决聚变燃料的可持续循环和抗聚变快中子辐照材料外，肯定要考虑经济性。到目前为止，我们主要采用磁约束路线来实现可控核聚变，这种情况下，核聚变反应堆的规模会非常大，经济性很难提高，性价比不高，所以，工程建设方面，只能一边建设一边改进技术，进行渐进式创新。 2 全球科学家都在为2035 至2040 年实现核聚变而努力 20世纪90年代以来，磁约束可控核聚变科学原理得到证实，当前已进入工程可行性研究阶段，国际热核磁约束核聚变装置(ITER)为代表的一批装置投入运行将是可控聚变作为低碳能源的新里程碑，政府、私人投资有望快速推动行业进入商业化阶段。 NBD：中国已经承诺在2060年前实现碳中和，而能源转型是实现这一目标的关键。您认为在2060年可控核聚变能实现吗？詹文龙：据我了解，现在国际上对中国在2060年实现碳中和的目标大多持乐观态度。尽管预计到2060年前，核聚变可能尚不能担当主角，核裂变技术的进步仍不足以满足碳中和规模要求，但中国在太阳能、风能、水电和核电等清洁能源领域的发展势头强劲，多种能源的综合运用，预期能够有效支撑碳中和目标的实现。此外，在核电领域，随着技术进步和规模扩大，核电将逐步替代煤电，成为电网中稳定供电的重要组成部分。我认为，2060年之前依靠可控核聚变技术实现规模性供电是不现实的。目前，全球能源供应依然主要依赖于化石能源以及部分可再生能源（例如风光水电）等，国际能源总署展望全球核电规模将提高2~3倍。但是可控核聚变技术肯定会有所进展，预计能达到示范性阶段，即展示其能够产出稳定电力的能力，能否实现大规模商业应用仍是未知数。 NBD：全球可控核聚变领域技术研究进展如何？人类何时能真正用上这种技术获取的能源？詹文龙：从技术成熟度的角度来看，我们可以把一项科研技术从无到有到商业规模应用分为9级。目前全球的核聚变技术大约处于4到5级的水平，要达到商业化应用的9级，还需要解决燃料、材料、安全性、可靠性和经济性等方面的问题。预计需要历经三五十年的时间，才能从基础研究转向较为稳定可靠的技术，达到示范应用级别，这大概处在6到7级水平。目前，全球科学家都在为2035 至2040 年实现核聚变而努力，但将其转化为商业应用还面临诸多挑战，例如经济性。到2060年，核聚变发电的经济竞争力与其他能源相比仍存在不确定性，因为现在太阳能发电已经算得上是“白菜价”了，最低已进入0.1元/KWh(没储能)。 3 若真正实现可控核聚变是无限的能源据了解，目前，磁约束核聚变与惯性约束核聚变，被认为是实现可控核聚变的两种重要方式。其中，磁约束聚变通过低密度长时间燃烧的方式实现氘、氚等离子体的自持燃烧，并将这种燃烧维持下去。想要实现核聚变需要高温、高密度和足够长的反应时间，以上三个参数同时达到一定标准才能发生自持的核聚变反应，以保证能量的有效释放和稳定输出。 NBD：我们通常理解可控核聚变是无限的能源，是这样的吗？詹文龙：可控核聚变反应前后的微小质量差按爱因斯坦的能量质量转换成巨大能量，目前，使用的是氘氚反应，这是所有聚变反应中最容易实现的聚变。虽然理论上氘氚核聚变可视为接近无限的能源，氘在自然界中广泛存在，海洋中就有丰富的氘资源，常被科普为“取之不尽”的元素。然而，真正的核聚变反应涉及到氘与氚的结合。氚是一种放射性核素(半衰期约为12.3年)，自然界中基本不存在。理论上，氘氚聚变反应中释放的一个快中子可与铍反应产生2个慢中子，将锂分解成氦和氚，但技术的可行性需要实验验证。此外，这个反应的前提是有一个正在运行的聚变反应堆，商业规模反应堆本身也需要足够的氚(超过全球目前的储量)来启动。如果燃料自持的理论得到验证，那么可控核聚变确实是无限的。 NBD：核聚变反应中材料需要承受高达上亿摄氏度的高温，而目前我们所拥有的材料，只能承受千摄氏度级别的温度，有些人认为材料耐高温将成为可控核聚变研究最大的挑战，您认同吗？詹文龙：材料耐高温似乎是一个巨大的限制，然而这并不是主要问题。在磁约束核聚变中，高温下的粒子会电离成带电粒子，在强磁场的约束下，这些带电粒子不会直接撞击材料表面，从而避免了高温对材料的直接损害。磁约束容器是真空压力材料制成的，更大的难题在于核聚变中子强辐照的问题。中子不带电，它们能够穿透材料对材料造成辐射损伤。氘氚反应产生的中子能量比现有裂变反应的要高，对材料的抗辐照性能提出了更高要求。截至目前，全球还没有一个真正的高强度聚变中子源来测试材料，因此，需要进行更基础的研究。值得一提的是，近年来，中国在核聚变研究方面特别是在长脉冲条件下的高温或高密度运行方面保持了世界纪录，尤其是在超导磁约束等技术难题上取得了突破，超导材料以及大型磁体在ITER研制处于主要承建者，在高温超导及磁体的研发及应用方面走到国际前列，并在全球聚变研究领域保持了一定的先进性。比如东方超环（EAST）首次实现403秒高约束模等离子体运行，相应提高在ITER的话语权。 NBD：中国可控核聚变领域研究进展如何？在国际上有哪些优势？詹文龙：中国除了在稳态高约束模式等离子体运行技术方面展现出时间持续长的优势外，在强流加速器研发利用方面也具有一定优势。强流离子超导直线加速器，其速流功率比国际上高近一个数量级，特别是实现了百千瓦百小时稳定运行。利用加速器驱动先进核裂变能系统是更先进的核电系统，预计十年后将进入商业运行。中国科学院近代物理研究所的强流离子加速器技术将具备开发出可以符合研究聚变燃料、材料研发的强中子源，如果能列入“十五五”国家重大科技基础设施建设，将在国际上领先进行我们前面提到的燃料自持和材料问题的研发。 NBD：为什么我们中国强流离子加速器能够从激烈的国际科研竞速中脱颖而出？您预计什么时候能有明显科研突破？詹文龙：我国社会主义体制优势是集中资源办大事，特别跨世纪后国家加大对研究投入，加上人才强国战略，长期稳定的基础研究和国家重大科技基础设施研发，在束流物理方面取得突破、在先进制造水平(数字孪生、工艺及测试水平)上的提高及重离子治疗的应用，使我国在离子加速器研发上走到国际前列。我们说在核聚变研究中，激光惯性核聚变是一种发展较快可控惯性聚变方法。美国国家聚变中心利用超强激光成功触发兆焦规模的核聚变反应，我国在这个领域的研发估计2030年也能实现聚变反应。然而，这种方法的电和激光转换效率相对较低，整个过程中的能量转换效率不到5%。这意味着，尽管激光惯性核聚变在实验中取得了一定成功，但其效率不足以用于商业发电。相比之下，强流重离子惯性聚变驱动源是国际学术界公认的一种理想惯性聚变能的方法，强流重离子束能量转换效率高达30%、十赫兹重复频率、束流最后传输器件离靶5米以上(避免被爆炸损坏)、加速器长期稳定运行且可维护，重离子惯性聚变反应的能量放大倍数可达千倍。重离子惯性聚变的难点在于达到爆炸要求的能量密度比强流加速器高出千万倍。上世纪70年代开始，国际上很多人研究，但强流加速器方面的技术研究进展相对慢，近十年来，我国在强流束流物理方面取得突破、在高能量密度物质发现新性质找到了更高效的聚变方法；2025年将建成国家重大科技基础设施“强流重离子加速器研究装置”，随后，重离子束流可达到高能量密度状态条件，实现百千焦小规模的聚变“爆破”实验，使国际重离子惯性聚变进入新的里程碑。一旦实现小规模的聚变“爆破”，下一步我们将聚焦于扩大规模并优化能源转换过程，包括把百千焦束团能量的加速器增强到兆焦束团、提高效能、束团的重频及开发高效能的能源收集转换系统，将核聚变反应释放的能量转化为电能等实用能源形式，推动可控核聚变的应用。

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