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【揭秘】中国核工业"黑科技"太神奇,每一项都让全世界叹为观止!

2016-08-27 央视财经 央视财经

一颗6厘米的小球相当于1.5吨标准煤,一束特殊的射线能把电缆寿命延长四倍,一种神奇的细菌能把地下能源的提取出来,一块特制的金属能帮助中国航天器飞向火星,一个巨型的装置可能让人类的能源取之不尽用之不竭...

这些“黑科技”不是异想天开,而是实实在在应用在中国核工业产业链的各个环节中,并且成就了一个个难以想象的核能大生意。


铀矿开采



铀,是核工业的粮食。然而,中国的铀资源并不丰富,而且大多是中低品位很难开采的砂岩型铀矿。全球80%以上的铀矿资源被国外巨头完全垄断。


作为目前世界上在建核电机组最多的国家,自已的粮一定要端在自己的碗里,中国新一代的开采技术又是什么呢?



天山脚下,新疆蒙其古尔千吨级铀矿正在开采。在现场,这些满是小孔的管子引起了我们的注意,矿区人说它是开采的“咽喉”,可以把开采效率提高五倍!



到了矿区才发现,这里还培养细菌!池子里的飘浮物就是细菌,用它来替代氧化剂,能将铀矿浸出溶液的成本由过去每吨10万元降到3万元。


铀浓缩



这里是铀浓缩的第一站,供取料厂房。经过加热,密封罐中的铀原料,将从冰碴一样的固体变成气体,穿过送料管道,送入离心机。




盒子里存放的,是离心机内部的一个核心部件。通过更换它,这可以大大延长离心机的使用寿命。




这些是存放浓缩铀的冷风箱。它的盖子厚达30厘米。这是中国自主研发的风冷技术,最低可以将温度控制在零下80度。这种技术已经被应用到航空、化工等多个高端科研领域。


铀燃料



别小看这个直径只有6厘米的小球,一颗的能量就相当于1.5吨标准煤,目前国际领先的第四代核电站高温气冷堆,用的就是这种燃料。它不但安全性更好,发电效率也大大提高。




日本福岛核事故之后,这种用碳化硅制作的核燃料包壳管,成为世界各大核电巨头都在抢占的技术制高点,现在咱中国也研发出来了!使用这种包壳管,反应堆再热,它都不会被烧坏,从而避免核泄漏。




科学家们正在研究的贫铀,密度是钢的2.4倍,是目前屏蔽放射性最好的材料。




这是为中国载人航天器研发的贫铀屏蔽器,它能帮助航天器实时测距,还能保护航天员不受伽马射线的辐射。从神舟7号到神舟10号,再到嫦娥三号,都装载了这种贫铀屏蔽器。下一步它还将应用在火星探测上。


乏燃料后处理




水池里存放的乏燃料,是在反应堆内燃烧过的核燃料。核燃料元件在经过裂变反应发电后,大约仍有95%的铀没有被燃烧。


这些剩余的资源可再制成新的核燃料元件,因此需要将乏燃料进行后处理,提取出可利用的原料,进行循环利用,从而提高铀资源的利用率。




池里的水是去离子水,可以对乏燃料组件起到一个很好的屏蔽的作用,在提起这个乏燃料组件的时候,组件距离池面保持在3.1米,就可以保证操作人员的安全。



乏燃料处理首先要剪切。可是用什么剪呢?肯定不是普通的剪刀啦。剪切的刀具什么样?这是一个商业机密。工程师只告诉我们,这要用到一种中国人自主研发的刀具,材质极其特别。


民用大市场



核电站不但能发电,还能生产钴60,它可以广泛应用于工业和农业。



像这些电缆,被辐照照一下使用寿命就能延长3到4倍。目前中国的工业辐照市场规模将达到300亿。




一位病人被浑身骨痛折磨了四年,却始终找不到原因,依靠“核侦探”,医生准确地找到了他身上的肿瘤细胞。




图像上这个小白点就是癌细胞,它在一个特别隐秘的地方。只需要微小剂量的核素,就能评估和筛查癌细胞。保守估计,国内核医药产值目前已近20亿。





核技术还能帮助我们分析雾霾的成因。


人造太阳




这个看上去像八爪鱼一样的庞然大物,就是世界上最先进的核聚变实验设备。未来的某一天,人类或许可以用这样的方式,建造一个“人造太阳”,那将是一个彻底不会枯竭的能量源。



可是,模拟核聚变,需要制造上亿度的高温,科学家们怎么造出来这么高的温度?这么高的温度又拿什么来装才不熔化呢?



这块看起来有点像红烧肉的材料,是中国科学家们最新研制的核聚变屏蔽材料。它能够抗辐射、耐高温,既能保护反应容器不被烧毁,还能确保核聚变不熄火。



表层的设计理念,来自中国厨艺里的花刀,它能让材料在高温中保持韧性和伸缩性。


“华龙一号”海外工程



这是“华龙一号”的海外首堆——巴基斯坦卡拉奇核电站。建成后每年发电量将超过180亿度,可以完全解决卡拉奇市及周边的电力供应问题。



中国工程师在卡拉奇特有的“泥岩”地质上,如何再建设超级工程?他们又会碰到什么难题呢?




以华龙一号为代表的中国核电,已经成为高铁之后,又一张走向世界的中国新名片。从巴基斯坦为起点,在"一带一路"沿线,还有近30个国家计划发展核电,装机总规模大约1.5亿千瓦,后续至少会撬动2.5万亿元的投资,这是一个充满想象力的大市场。


更多精彩内容,敬请关注今晚(8月27日)21:50央视财经频道播出——跃上科技制高点:核能大生意。

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来源:央视财经《中国财经报道》(ID:cctvcbn520)

本文编辑:李天路

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