核原料的案例
國內(nèi)外核能發(fā)展現(xiàn)狀以及前景
截至2006年，全世界運轉(zhuǎn)中的核反應(yīng)堆435座，有29座以上在建設(shè)中。美國運轉(zhuǎn)最多，為103座。法國次之，為59座。日本為55座（1座以上在建設(shè)中），俄羅斯為31座（7座以上在建設(shè)中）。
擁有核能發(fā)電的30個國家中，由核能供電的份額變化較大。從法國高達(dá)占78%，到比利時占54%、韓國占39%、瑞士占37%、日本占30%、美國占19%、南非占4%和中國占2%。
現(xiàn)在核能發(fā)電站的擴(kuò)建集中在亞洲：至2006年底建設(shè)中的29座就有15座在亞洲。最近建設(shè)的36座核反應(yīng)堆已與電網(wǎng)聯(lián)網(wǎng)的有26座在亞洲。印度核能發(fā)電所占比例現(xiàn)小于3%，但至2006年底，擁有建設(shè)中核電站的1/4，在建設(shè)中29座核電站中擁有7座。印度的計劃更令人印象深到：到2022年將增長8倍，達(dá)到電力供應(yīng)的10%；到2052年將增長75倍，達(dá)到電力供應(yīng)的26%。75倍的增長意味著年均增長9.4%，與全球1970~2004年的平均增長率相同。
世界核能發(fā)展?fàn)顩r：
美國：從GNEP倡導(dǎo)者到實踐者
“全球核能伙伴計劃”(GNEP)是美國長遠(yuǎn)的核能戰(zhàn)略。它旨在向全世界推廣民用核能技術(shù)，并最終找到一種對核廢料進(jìn)行再加工的方法，使得處理后的核廢料無法用于制造核武器。
為了配合GNEP計劃，美國能源部向選擇出的4家公司提供總計1600萬美元的費用，用于GNEP的技術(shù)與支持研究；以及通過向38所大學(xué)分別提供10萬美元援助的方式，培養(yǎng)發(fā)展下一代核能所必需的工程師和科學(xué)家。
俄羅斯：協(xié)同核原料大國占領(lǐng)制高點
不久前，俄羅斯總統(tǒng)普京與澳大利亞總理霍華德在悉尼簽署了一項歷史性的核原料貿(mào)易協(xié)議。根據(jù)這項協(xié)議，澳大利亞出產(chǎn)的鈾可以被俄羅斯的核電廠用于民用事業(yè)，而這些鈾也可以被俄羅斯的核能公司再加工。
展開 全世界一半核電建在內(nèi)陸？核能冷知識 帶你漲知識
1、全世界上內(nèi)陸核電站占投運核電機(jī)組總數(shù)的50%。
其主要國家有美國、法國、加拿大、德國、俄羅斯、烏克蘭等。
2、香蕉是放射性水平最高的水果。
香蕉是水果中放射性最高的，富含豐富的鉀-40（放射性來源），在核電站周邊生活一個月所受的影響大概與吃10根香蕉等量，而人一年吃100萬根香蕉才會有明確的輻射風(fēng)險，所以，即便香蕉放射性最高，但微量的輻射對人體是沒有任何影響的。
3、鈾礦石可用來做染料
充當(dāng)核原料的鈾礦石，在中世紀(jì)工匠曾被用作將玻璃染成黃色或綠色的顏料，當(dāng)然，在后來人們找到了更經(jīng)濟(jì)的染料，鈾礦石便被淘汰了。
4、與其擔(dān)心核電站，還不如多打開窗口通通風(fēng)。
公眾受到的環(huán)境本底輻射約為2.4mSv/年，其中有一半來自于氡及其子體。而絕大多數(shù)的氡氣來自于密閉的房屋，尤其是新房要更高。你一年中受到氡氣的輻射，要在核電站旁生活100多年才能等量。與其擔(dān)心核電站，還不如多打開窗口通通風(fēng)。
5、對寶石進(jìn)行輻照加工，可以提高其光學(xué)性能
高水平的電離輻射可以改變寶石晶格的原子結(jié)構(gòu)，進(jìn)而改變其光學(xué)性能。因此，寶石的顏色可以顯著改變、或其夾雜物的可見性能減少。在珠寶行業(yè)已廣泛應(yīng)用這個技術(shù)。
6、和平標(biāo)志（Peace Symbol）最早是一個反核武器標(biāo)志。
7、世界上第一艘核動力驅(qū)動的潛艇是1954年12月下水的美國鸚鵡luo號核潛艇(USS Nautilus SSN-571)。這艘核潛艇的名字來源于儒勒˙凡爾納小說《海底兩萬里》。
8、南非在上世紀(jì)八十年代擁有了自己的核武器，但它是世界上第一個自愿放棄核武器并停止生產(chǎn)核武器的國家。
9、不完全統(tǒng)計，一個人一生在電視機(jī)與電腦前所受到的輻射量是他一生住在核電站旁邊的五倍。
10、切爾諾貝利核事故中所釋放的輻射量是二戰(zhàn)中在廣島長崎投下的原子彈釋放的輻射量的一百倍。
展開 機(jī)械手應(yīng)用不斷深化，人機(jī)協(xié)作帶來發(fā)展新趨勢！
二戰(zhàn)期間，工業(yè)機(jī)械手的概念和技術(shù)獲得了首次提出，之后在上世紀(jì)40年代左右，美國率先在搬運核原料的實驗中進(jìn)行了應(yīng)用。50、60年代，美國再次研發(fā)出示教型機(jī)械手和新式機(jī)械手，為后面其他國家機(jī)械手的研發(fā)應(yīng)用打下了基礎(chǔ)。
目前，美國、歐洲和日本是機(jī)械手發(fā)展和應(yīng)用最為成熟的主要國家。美國作為全球機(jī)械手發(fā)展最早的國家，在60年代其他國家還未涉足之際，就已經(jīng)在工業(yè)領(lǐng)域獲得了良好應(yīng)用；以德國為代表的歐洲國家，在70年代也開始了將機(jī)械手用于上下料的工業(yè)生產(chǎn)；而日本在同時期通過引進(jìn)美國機(jī)械手產(chǎn)品，緊隨其后開啟了自主研制和廣泛應(yīng)用之路。
我國機(jī)械手的研發(fā)起步與先進(jìn)國家相差了30年有余，直到90年代第七個五年計劃開啟，大批工業(yè)機(jī)器人的研制出現(xiàn)，機(jī)械手才在國內(nèi)開始應(yīng)用。不過，隨著我國工業(yè)機(jī)器人的強(qiáng)勢崛起，以及服務(wù)機(jī)器人、特種機(jī)器人的實時跟進(jìn)，如今機(jī)械手的應(yīng)用已經(jīng)走向了成熟。
眼下，機(jī)械手不僅被廣泛應(yīng)用于工業(yè)領(lǐng)域中的搬運、分揀、切割、噴涂、焊接、打磨、碼垛等多個生產(chǎn)環(huán)節(jié)，還被應(yīng)用于服務(wù)和娛樂領(lǐng)域，具備了制作咖啡、寫毛筆字、折疊衣物、遞送毛巾等多種功能。
全新功效意義不斷凸顯
一直以來，人們研發(fā)機(jī)械手，是為了提高生產(chǎn)自動化水平、改善勞動條件避免人身危險，以及減少人力使用降低成本費用。這三點意義至今仍然沒有改變，不同的是，如今隨著技術(shù)和應(yīng)用的深入拓展，機(jī)械手已經(jīng)被添加了新的發(fā)展意義。
近年來，機(jī)械手在服務(wù)領(lǐng)域的探索越來越多，在工業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用也在不斷轉(zhuǎn)變，隨著各種服務(wù)機(jī)器人和協(xié)作機(jī)器人成為新的風(fēng)口，機(jī)械手與人的聯(lián)系也越來越密切，人機(jī)融合關(guān)系帶給了機(jī)械手新的價值。
機(jī)械手已經(jīng)不僅僅是替代人，而是要與人協(xié)作、幫助人、發(fā)展人，一改以往獨立完成任務(wù)的設(shè)定，成為人機(jī)結(jié)合的重要組成部分。
展開 聽老一輩地質(zhì)人口述歷史，地質(zhì)人終于有了自己的記錄片！
中國第一顆原子 彈的原料，大部分源于廣東韶關(guān)鈾礦區(qū)。而一直扎根粵北山區(qū)的705地質(zhì)大隊（現(xiàn)歸為廣東省地質(zhì)局下屬第三地質(zhì)大隊），正是當(dāng)年為國家尋找鈾礦立下赫赫戰(zhàn)功、由國務(wù)院命名的“功勛地質(zhì)隊”。
“因為我本身就是做原子 彈這個材料的，所以感到非常非常的高興，終于有點工作成果了。”幾十年過去了，時任原七O五隊總工程師王進(jìn)元一談起那個榮耀的時刻，仍然抑不住的興奮。
1957年，在蘇聯(lián)援助下中國的原子 彈計劃啟動。隨后，中蘇交惡，蘇聯(lián)單方面撕毀合作協(xié)議，撤走專家，剛剛起步的原子 彈計劃幾乎停滯。在內(nèi)外交困的情況下，中國科學(xué)家硬是咬緊牙關(guān)，開始了自力更生的原子 彈研發(fā)之路。
原子 彈研發(fā)十分復(fù)雜，核原料供應(yīng)是關(guān)鍵一環(huán)。但是新中國當(dāng)時在國際形勢下，依靠進(jìn)口已經(jīng)不可能，中國地質(zhì)勘探人獨立承擔(dān)起“為原子 彈找鈾”的歷史使命，覃慕陶、王進(jìn)元、寧月源、李子文等老一輩地質(zhì)人成為找鈾大軍的一員。
在那個百廢待興、物質(zhì)匱乏的年代，為國找鈾是一件不折不扣的苦差事，他們自我調(diào)侃“遠(yuǎn)看像逃難的，近看像要飯的，細(xì)問才知道是干勘探的”。
展開 
淺談核安全狀況
迄今，核安全就世界范圍而言已保持在一個較高的水平上，其事故率遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于其他能源行業(yè)。但是，出于對核的恐懼感和對核電的不甚了解，社會公眾心目中對核電風(fēng)險性的認(rèn)同遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于其實際存在的風(fēng)險性，或者可以說是對其安全性期望值高。因此，核安全的第一個特征是：高危險性，低風(fēng)險率，公眾輿論對其安全期望值高。
目前核安全的第二個特征是人因事故率日趨上升。核電廠是一個大規(guī)模、復(fù)雜的人一機(jī)系統(tǒng)系統(tǒng)，其安全性依從于系統(tǒng)設(shè)備(硬件和軟件)、環(huán)境和人員三方可靠性。隨著科技進(jìn)步，設(shè)備可靠性不斷提高，運行環(huán)境大大改善，而對于人，由于其生理、心理、社會、精神等特性，表現(xiàn)出極大的可塑性和難以控制性，因而由人因失誤直接或間接導(dǎo)致的事故發(fā)生率相對于設(shè)備事故率的下降而趨上升。有專家統(tǒng)計，2O世紀(jì)6O年代到90年代，世界上所有工業(yè)事故中包含人因失誤的從2O 擴(kuò)大到8O 9／5 ，核電站的平均人因事故率為70 ，最高的國家達(dá)85 。
目前核安全的第三個特征是發(fā)生了幾次震驚世界的嚴(yán)重事故。日本福島核電站事故，將核安全問題推到了風(fēng)尖浪口，但是這次核事故并不是第一次重大核事故，在這之前就發(fā)生過一些重大核事故。這些事故有：1979年美國三里島核電廠事故；1986年前蘇聯(lián)切爾諾貝利核電廠事故；1999年日本東海村JCO核原料加工廠核事故等等。這些事故對世界核電發(fā)展和核安全水平產(chǎn)生了巨大沖擊，同時也成為核安全科學(xué)發(fā)展的里程碑。
下圖是國際核事件的分級表，通過表格我們可以更加形象的了解核事件的可怕。而近幾十年來，重大核事件時常發(fā)生，這不得不讓我們更加關(guān)注核安全問題。
走向國際體制的核安全
三里島和切爾諾貝利事故后，核安全在全世界范圍都得到高度重視。在國際原子能機(jī)構(gòu) (IAEA)的組織與督促下，20世紀(jì)90年代出現(xiàn)了核安全國際體制化管理的趨勢r7]。
展開 四代核電站的進(jìn)化之旅（三）
在冷卻系統(tǒng)發(fā)生事故后，核燃料溫度上升速度比現(xiàn)役反應(yīng)堆類型慢得多，進(jìn)一步遠(yuǎn)離堆芯熔化這種有嚴(yán)重后果的事故。鈉冷快堆的特點則實現(xiàn)了核燃料與反應(yīng)產(chǎn)物之間的循環(huán)運轉(zhuǎn)，而且核燃料的再生速度比消耗速度更快，相當(dāng)于越用越多，大大提升了鈾的利用率，還能減少高放射性廢物的產(chǎn)量。不過，現(xiàn)在為這些高大上的科技拍手叫好還為時尚早，據(jù)GIF的估計，第四代核電站最快也要到2030年才能投入商業(yè)運行。
更高目標(biāo)：馴服核聚變
60多年來，核電站的實力可謂一代更比一代強(qiáng)，但它們無疑都是圍繞鈾、釷、钚這些重元素核裂變反應(yīng)的原理做文章。如果和輕元素發(fā)生核聚變反應(yīng)的原理相比，即便是當(dāng)今最先進(jìn)的第四代核電技術(shù)也要甘拜下風(fēng)。
核聚變原料來自氫元素家族的氘和氚，在特定條件下發(fā)生碰撞，聚合成個頭稍大的氦元素。這個過程比鈾元素裂變產(chǎn)生的能量還要大得多，而產(chǎn)物只有無毒無放射性的氦氣，沒有棘手的高放射性廢物需要處理，原料的豐富程度也是鈾礦儲量難以企及的。太陽就是利用這樣的反應(yīng)哺育了地球四五十億年。很遺憾，我們現(xiàn)在的科技水平還遠(yuǎn)遠(yuǎn)駕馭不了這種能量。其實，在第一座核電站問世前兩年，美國就已經(jīng)率先利用核聚變原理，做成了比原子彈威力更強(qiáng)的武器——氫彈。但是，炸彈是沒法用來燒水做飯的，半個多世紀(jì)后的今天，人們依然“Hold”不住核聚變的野性。然而，把核聚變從毀滅性武器“馴化”成隨開隨關(guān)、火力可調(diào)的和平“爐灶”，一直是核電發(fā)展的革命性目標(biāo)。
采用第三代核電技術(shù)EPR(歐洲先進(jìn)壓水堆)的芬蘭奧基洛托核電站
來源：放射性工作室
展開 【6/2更新】沙皇氫彈有多恐怖？亞歐大陸推移9毫米，蘑菇云比珠穆朗瑪高7倍
按照核當(dāng)量毀滅半徑公式，此次爆炸按6000萬噸TNT當(dāng)量算的毀滅半徑R為1.493885x6000^（1/3）=27.15公里，毀損面積為S為πx27.152=2315平方公里。
按照爆炸力學(xué)里有一條著名的定律——爆炸相似律：即當(dāng)沖擊波超壓一定時，爆炸當(dāng)量的立方根與沖擊波的傳播半徑成正比，當(dāng)然，這個定律同樣適用于核武器的爆炸以及其造成的傷害。
沙皇氫彈爆炸以后，在39納秒內(nèi)釋放出了2.1乘以10的17次方焦耳能量，大約折合5800萬噸TNT當(dāng)量，由于威力太過巨大，這枚氫彈的火球直徑就有4.6公里，沖擊波和熱輻射甚至能傷害170公里外的暴露人體。氫彈爆炸以后，在1000公里外的芬蘭仍有強(qiáng)烈震感，甚至有居民房屋的玻璃被震碎。
沙皇氫彈爆炸后產(chǎn)生了一個半徑約3.5公里的熔融區(qū)，距離爆炸中心55公里內(nèi)的木質(zhì)房屋被完全摧毀，試驗區(qū)內(nèi)建筑蕩然無存，用于實驗的15000頭動物全部死亡。核科學(xué)家曾計算過，只要一枚沙皇氫彈，就能完全摧毀美國紐約、英國倫敦和法國巴黎這樣的超大城市。幸虧它沒有用于實戰(zhàn)。
▲沙皇氫彈的試爆地點
這件武器是人類有史以來威力最大的炸彈，爆炸的功率達(dá)到了太陽的1.4%，爆炸產(chǎn)生地震波被美國偵測到引起里氏5級的地震，整個亞歐大陸都因為這次爆炸被向南移動了9毫米。沙皇氫彈爆炸產(chǎn)生的蘑菇云高度達(dá)65公里，這要比地球最高點珠穆朗瑪峰的高度還要高7倍多。
▲最左是「小男孩」原子 彈，最右是沙皇氫彈
氫彈威力理論上是沒有上限的，想要多大當(dāng)量就可以造多大的，氫彈不像原子 彈那樣，核裂變原料有臨界值的限制。
展開 核燃料的循環(huán)產(chǎn)業(yè)
核燃料循環(huán)產(chǎn)業(yè)是整個核工業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈的一環(huán)，也是核能發(fā)展的大動脈，包括鈾礦
開采、冶煉
、轉(zhuǎn)化純化、同位素分離、燃料元件制造、乏燃料后處理、放射性廢
物處理處置、核電站反應(yīng)堆等
多
個環(huán)節(jié)。
從礦產(chǎn)開發(fā)到最終的地質(zhì)填埋，通常會
經(jīng)歷一個完整的燃料循環(huán)。
核燃料是指含有易裂變核素，能夠在反應(yīng)堆內(nèi)實現(xiàn)自持鏈?zhǔn)?em>核裂變反應(yīng)的物質(zhì)。
核燃料棒最核心的材料是
二氧化鈾
，由天然鈾提煉而成，鈾礦需經(jīng)過勘探開采、
水冶、鈾轉(zhuǎn)化與鈾濃縮等過程，最終送往核燃料加工廠制造出核燃料元件。
在核
燃料成本結(jié)構(gòu)中，天然鈾所占比例最高，達(dá)到
49%
。
然而我國鈾礦資源并不豐富，
主要依賴進(jìn)口。
1. 鈾礦開采方面：
我國屬于貧鈾國，國內(nèi)大部分鈾資源屬于非常規(guī)鈾，開采成本較高，主要依賴進(jìn)口。目前全球鈾資源主要供應(yīng)國家有哈薩克斯坦、烏茲別克斯坦、加拿大、納米比亞、尼日爾和澳大利亞。根據(jù) WNA、中核集團(tuán)、海關(guān)總署、立鼎產(chǎn)業(yè)研究網(wǎng)數(shù)據(jù)，我國 2017 年鈾礦對外依存度約為 84%。而由于該行業(yè)具有國家安全意義，我國僅中核集團(tuán)及中廣核有資格從事鈾礦開采和進(jìn)出口業(yè)務(wù)。
天然鈾是核工業(yè)的基礎(chǔ)原料，鈾元素分布廣，但其礦床非常有限。一般鈾含量在千分之一以上的鈾礦就具有開采價值，露天礦或開采條件較好的礦也可以開采。
由于礦石中有較多廢石，因此需要先進(jìn)行選礦，鈾礦加工先將礦石濃集成鈾含量
較高的
U3O
8
，俗稱
黃餅
，黃餅中
U3O
8
的含量一般在
40-80%
。
制成黃餅的濕法
化學(xué)處理，通常稱為
水冶
，即鈾的提取和精制，一般在礦山附近進(jìn)行，鈾化學(xué)濃
縮物制成后會進(jìn)行外運，為了便于儲存和運輸，一般會制成鈾的氧化物形式。
展開 世界性難題——核電的核廢料處置
從本質(zhì)上講，核電站的基本工作原理與原子彈是相同的，其主要區(qū)別有兩點：一是原子彈要用富集度達(dá)到90%以上的鈾235作為核材料，而核電站一般采用3%左右的鈾235。二是原子彈的鏈?zhǔn)椒磻?yīng)是不可控的，而核電站則可以通過控制棒等手段實現(xiàn)可控的鏈?zhǔn)搅炎兎磻?yīng)，使得每次產(chǎn)生的中子平均只有一個引起新的核裂變。
愛因斯坦的質(zhì)能轉(zhuǎn)換理論告訴我們，核裂變所釋放的巨大能量來自原子核的質(zhì)量虧損，原子核的質(zhì)量發(fā)生了改變，意味著元素發(fā)生了改變。
事實上，核裂變的鏈?zhǔn)椒磻?yīng)是非常復(fù)雜的，反應(yīng)堆核燃料的主要成分是鈾的氧化物，其中的鈾由鈾238和鈾235兩種同位素構(gòu)成，而反應(yīng)過后的核廢料則變成具有一系列高放射性元素的復(fù)雜產(chǎn)物，其中包括：
（1）少量未用完的鈾235以及大量鈾238。
（2）質(zhì)量數(shù)為66～172的100多種初級裂變產(chǎn)物。這些產(chǎn)物幾乎都具有放射性，平均經(jīng)過3～4次的放射性衰變才能轉(zhuǎn)變成穩(wěn)定的核素。
（3）新生成的裂變材料钚239。钚239在自然界中幾乎是不存在的，它的半衰期達(dá)到2.4萬年。經(jīng)過處理的钚239也可以作為反應(yīng)堆新的核燃料，同時也是制造核武器的重要原料。
（4）镎、镅、鋦等次要錒系元素。這類元素原本并不存在于自然環(huán)境中，是鈾238在核反應(yīng)中連續(xù)俘獲中子生成的，具有放射性強(qiáng)、毒性大、壽命長的特點，某些核素的半衰期甚至可以達(dá)到數(shù)十萬年。
現(xiàn)在我們可以理解為什么核廢料比核燃料更危險了。常見的鈾元素經(jīng)過核裂變的鏈?zhǔn)椒磻?yīng)，不僅產(chǎn)生出上百種放射性物質(zhì)，甚至還會變出自然界中不存在的高放射性元素。
展開 戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)離不開的10大非金屬礦
氟化工對螢石的利用首先是轉(zhuǎn)化為（HF），是煉鋁的關(guān)鍵原料，也是生產(chǎn)其他含氟化學(xué)品的主要原料。大約20%的醫(yī)藥產(chǎn)品、30%的農(nóng)用化合物含有氟。及其他含氟化學(xué)品廣泛應(yīng)用于戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)。在信息技術(shù)領(lǐng)域用于生產(chǎn)集成電路、薄膜晶體管液晶顯示器、半導(dǎo)體、光纖激光器和光纖放大器等。在新能源領(lǐng)域用于鈾濃縮和提純加工（是不可替代原料），用作鋰電池電極、電解液和隔膜材料。在高端制造領(lǐng)域用于火箭燃料
氧化劑、航空發(fā)動機(jī)和航天推進(jìn)劑系統(tǒng)密封材料、飛機(jī)蒙皮涂料，用于導(dǎo)彈紅外跟蹤器窗口材料和宇宙飛船紫外光學(xué)儀器透鏡材料、原子激光器材料，用于雷達(dá)表面涂層、艦船防腐涂料等。
第四代核反應(yīng)堆釷基高溫堆使用液態(tài)氟熔鹽（FLiBe）作冷卻劑。
新醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)中，含氟化合物因具有易溶于脂質(zhì)、安全、健康、副作用小等特性，在抗癌劑、麻醉劑、殺菌劑、動物用藥等新醫(yī)藥產(chǎn)品制備中被大量使用。
3、石英
石英傳統(tǒng)用途包括玻璃、陶瓷、鋼鐵、鋁合金和有機(jī)硅化工等。
展開 