核反应堆的未来：研究人员解密熔盐中的不同电子行为

核反应堆的未来：研究人员解密熔盐中的不同电子行为科学家揭示了熔盐中三种独特的电子状态，这一发现对未来以盐为燃料的核反应堆的辐射影响至关重要。科学家们的一项发现有助于阐明先进核反应堆中的熔盐可能会有怎样的行为，该发现显示了电子与熔盐中的离子相互作用会形成三种具有不同性质的状态。了解这些状态有助于预测辐射对盐燃料反应堆性能的影响。来自美国能源部橡树岭国家实验室和爱荷华大学的研究人员通过计算模拟了在熔融氯化锌盐中引入过量电子的情况，以了解会发生什么。他们发现了三种可能的情况。一种情况是，电子成为包含两个锌离子的分子自由基的一部分。另一种情况是，电子定位于单个锌离子上。在第三种情况中，电子被分散，或扩散到多个盐离子上。当暴露在辐射下时，可以观察到熔融氯化锌（或ZnCl2）中产生的电子处于三种不同的单占据分子轨道状态，以及一种更扩散、更分散的状态。资料来源：HungH.Nguyen/爱荷华大学对未来反应堆设计的影响由于熔盐反应堆是未来核电站正在考虑的反应堆设计之一，"最大的问题是当熔盐暴露在高辐射下会发生什么"，ORNL化学分离组组长VyacheslavBryantsev说，他是这项研究的科学家之一，也是论文的作者。"在这些先进的反应堆概念中，用于携带燃料的盐会发生什么变化？爱荷华大学化学教授克劳迪奥-马格里斯（ClaudioMargulis）也是这项研究的调查员和作者之一，他说："弄清电子如何与盐相互作用非常重要。我们从研究中看到，在很短的时间内，电子可以促进锌二聚体、单体的形成，也可以脱定位。可以想象，在更长的时间尺度上，这些物种可以进一步相互作用，形成其他更复杂的物种"。在这项研究中，科学家们希望了解因核燃料或其他能源产生的辐射而出现的电子将如何与构成熔盐的离子发生反应。Margulis说："这项研究并没有回答所有这些问题，但它是更深入研究电子如何与盐相互作用的一个开端。"潜在的长期相互作用和已发表的研究结果马格里斯介绍说："我们的第一原理分子动力学计算显示，这三种物质可以在很短的时间内在熔体中形成，这就引出了一个问题：还有哪些物质可以在更长的时间内形成。我们对此还没有答案。一种选择是电子可以返回到它们来自的物种中；例如，氯自由基可以取回一个电子形成氯化物。另一种可能是，自由基物种可能会以更复杂的方式发生反应。尤其令人感兴趣的是，当辐射产生足够多的自由基时，这些自由基可能会靠近；这时它们可能会发生反应，形成更复杂的物种。"研究人员与爱荷华州研究生HungNguyen一起在美国化学学会的《物理化学杂志B》上发表了他们的研究成果，论文题为《高温熔盐是否会与过剩电子发生反应？ZnCl2的案例》被选为美国化学学会编辑推荐论文，这是美国化学学会从其所有论文中选出的一篇具有广泛公众兴趣的论文所授予的荣誉。该论文还被选为该杂志的封面。这项研究是能源部"极端环境中的熔盐能源前沿研究中心"（MoltenSaltsinExtremeEnvironmentsEnergyFrontierResearchCenter，简称MSEEEFRC）的一部分，由布鲁克海文国家实验室（BrookhavenNationalLaboratory）领导。EFRC是由能源部基础能源科学办公室资助的一项基础研究计划，该计划汇集了具有创造性的多学科和多机构研究人员团队，以解决基础能源科学研究前沿最严峻的重大科学挑战。更广泛的意义"这项研究之所以重要，是因为它展示了熔盐反应堆中辐射产生的过剩电子如何具有多种形式的反应性。我和MSEE团队的其他成员正试图通过实验确定这些其他形式的反应性，"MSEEEFRC主任、布鲁克海文化学家JamesWishart说。"这项研究让我们对电子如何与熔盐相互作用有了一定的了解，"Bryantsev说。"还有很多问题尚未解决。例如，这种相互作用是否与其他盐类发生的情况类似？"论文第一作者Nguyen说："我将继续与Margulis教授、Bryantsev博士以及MSEE项目的其他成员合作，通过研究其他盐系统来扩展我们的研究。希望我们能回答更多关于辐射对熔盐影响的问题。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1391499.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1391499.htm

比利时将首次关闭核反应堆

比利时将首次关闭核反应堆比利时核电运营商Engie集团当地时间23日表示，比利时将在当天晚些时候正式关闭“杜尔3号”（Doel3）核反应堆。比利时现有2座核电站，共7座核反应堆，这将是该国首次终止核反应堆的运营。PC版：https://www.cnbeta.com/articles/soft/1320015.htm手机版：https://m.cnbeta.com/view/1320015.htm

班戈大学为未来月球基地开发微小核反应堆

班戈大学为未来月球基地开发微小核反应堆在月球上执行长期任务或建立永久性前哨基地的一个主要障碍是长达14天的月夜，白天的温度会从250°F（120°C）降至-208°F（-130°C）。这种严寒和黑暗的结合意味着，机器和前哨站要想生存，更不用说运作，就必须依靠核动力系统。对于任何需要做实际工作的东西来说，这意味着核反应堆而不是无线电热发电机。未来的月球基地将依靠核反应堆运行罗尔斯-罗伊斯公司这些反应堆与地球上使用的依赖燃料棒的大型常规反应堆不同。相反，它们将是非常小的、工厂制造的反应堆，使用所谓的TRISO粒子燃料。TRISO燃料是卵石床反应堆燃料的一种变体，用台球大小的燃料球代替燃料棒。班戈TRISO燃料的不同之处在于，燃料球被缩小到罂粟种子大小。这些燃料颗粒由浓缩铀、碳和氧通过3D打印技术制成，铀芯密封在碳和陶瓷层中。与燃料棒不同的是，这些燃料颗粒非常坚固，可以承受非常高的温度，还能抵抗中子辐照、腐蚀和氧化造成的损坏。在班戈大学核材料教授兼核未来研究所联合主任西蒙-米德尔伯格的领导下，班戈大学正在开发适用于劳斯莱斯等公司正在开发的月球反应堆的TRISO燃料。它不仅可用于动力反应堆，还可用于未来的核推进系统。核燃料粒子剖视图美国能源部TRISO燃料反应堆的重要之处在于，它的设计相对简单，只需将其置于冷却剂系统上的散热器伞的阴影下，即可实现气冷。通过在较高温度下运行，这些反应堆比传统的压力水反应堆效率更高。在运行过程中，燃料颗粒被送入反应堆顶部。当燃料用完后，它们会迁移到底部，乏燃料则被移除。由于反应堆温度较高，如果反应过于剧烈，上升的热量会抑制反应，使反应堆恢复到安全水平。米德尔伯格说："这个项目将利用我们核未来研究所在核燃料方面的专业知识，并将其应用于最令人兴奋的应用之一：太空探索。在月球和有昼夜之分的行星体上，我们不能再依赖太阳获取能源，因此必须设计诸如小型微型反应堆这样的系统来维持生命。核能是我们目前唯一能为这么长的太空旅行提供能量的方法。燃料必须非常坚固耐用，能够经受住发射时的冲击力，并且能够可靠运行多年。""核未来研究所的优秀科学家和工程师们正在迎接这一挑战，但未来几年还需要更多的科学家和工程师，我们希望大学的新工程专业将为希望投身于这些激动人心的研发领域的学生们提供大量令人兴奋的机会"。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1382943.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1382943.htm

乌克兰开始建造首批美国设计的核反应堆

乌克兰开始建造首批美国设计的核反应堆周四，在美国大使和乌克兰能源部长出席的奠基仪式上，乌克兰西部的赫梅利尼茨基核电站的工人为反应堆浇筑了一立方米的象征性混凝土。乌克兰约一半的能源来自核能，目前所有的反应堆都是苏联设计的。在俄罗斯对其能源网络发动毁灭性攻击后，所有反应堆已改用美国燃料。新反应堆将使用美国的技术和燃料，旨在提高乌克兰的能源安全，减少对俄罗斯核技术的依赖。奠基仪式是为尚未建成的5号和6号反应堆举行的，两座反应堆将采用西屋公司的AP1000技术建造，发电容量均超过1,100兆瓦，它们将是“当今世界上最先进的核反应堆”，建成后将使该核电站成为欧洲最大的核电站。——