书城自然科学巅峰地球:地球之最大观
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第109章 原子燃料——铀

元素周期表中位列92的铀,是美国人M·H·克拉普罗兹于1786年给它取的名字,意思是纪念那年发现的天王星(Uranus)。1896年,法国人H·贝克勒尔无意中发现铀化物使照相底片感了光,断定铀矿石会自动放出眼睛看不见的射线。这种特性称为放射性。于是科学家设计了一种能接受放射性射线的仪器去探测铀矿。

铀在岩石中,多以化合物形式出现。世界上已发现的铀矿物和含铀矿物有190种,具有工业开采价值的主要有黑色氧化物晶质铀矿、沥青铀矿、钾矾铀矿、硅钙铀矿、钙铀云母等。到1987年,全世界探明铀的储量为267万吨,其中美国有40.72万吨,居世界第一位。

海水中也含有铀,储量约40亿吨。本世纪60年代以来,世界上许多国家先后进行了从海水中提取铀的研究。日本已经研制出一种先进的高级吸附剂,把它浸没在海水里,每克能吸取4毫克铀,比一般使用钛酸的技术提高了20倍。

如果把地球上的铀充分利用起来,铀能等于煤、石油和天然气的总能量的10倍。一座100万千瓦的火电站运行一年,要耗费250万吨煤,而铀只需上百吨左右。如果采用更先进的大型快中子增殖反应堆,使铀能在裂变中不断产生更多的新型核燃料,那么只要一吨铀就足够了。

不幸的是,这种最有希望的新能源,一问世即被用作大规模杀人武器——原子弹。1945年8月,美国把两枚原子弹投在日本的广岛和长崎,造成几十万人的惨死和放射性伤害,在人们心目中投下了恐怖的阴影。

自从1954年第一座核电站在苏联运行以来,各国竞相发展核电工业。美国是核发电量最多的国家;法国核电占总电量的比例达70%,居世界之首。我国已建成秦山核电站,还有广东的大亚湾核电站。

1986年4月,苏联切尔诺贝利核电站发生事故,引起一些人对核电站安全的怀疑。但科学家断言,只要从管理和技术上采取严格的安全措施,事故是可以避免的,而且现在的技术完全能够防止事故的重演。

核能发电量大,利用率高,经济效益好。与火电相比,虽然投资较大,但燃料费用低,核能发电的成本可以比火电低一半左右。核能将成为下个世纪的主要能源。