霍知节
当前,人类面临着全球性的常规能源危机。煤炭、石油、天然气资源后备储量不足;风能、太阳能的开发受限于客观自然条件,尚未在全球应用;水电的开发能力依旧薄弱,工业生产和日常生活用电严重短缺。鉴于此,相对安全且高效的核能,成为世界许多强国选择发展的战略重点。核能自问世以来,就以其无可匹敌的高效和高风险演绎了人类发展史上能源利用的一段传奇。稀土则以其“无所不能”“无孔不入”的超强能力,尽显了材料史上的神话。无疑,核能与稀土的联手将是想象力与创造力的新挑战。那么,就让我们进入这些“传奇”与“神话”之中,揭开它们背后的面纱。
1 核能开天辟地的“传奇”
1.1 核能“身世”之谜
核能(nuclear energy)是20世纪的一项伟大发现,不到百年已取得了举世瞩目的辉煌成就。它是非常重要的新型清洁能源,无烟尘排放,无硫、氮等氧化物的化学污染,尤其是不会产生造成地球温室效应的二氧化碳气体。核能的整个生产环节所产生的有害气体很少,就污染度而言,使其他燃料和能源望尘不及。此外,核能因其燃料能量密度大,为化石燃料的好几百万倍,故极便于运输和储存。当然,核能也有致命的缺点,会有放射性物质产生,但是通常因为防护工作和措施的到位,还是相对安全的。核能的“传奇”就在于其“巨能”,让同质量的能源望而生畏。据计算1kg铀(U)—235裂变释放的能量相当于2 500t标准煤燃烧释放的能量。为什么会有如此大的能量呢?化学能是通过化学反应中原子间的电子交换,获得能量。……