洛斯阿拉莫斯國家實(shí)驗(yàn)室宣布,美國人在核技術(shù)方面取得了突破童叠。他們一改過往使用放射性的二氧化鈾作為核燃料的方法追城,使用一種新的“燃燒合成”工藝滚曾,生產(chǎn)出安全的 錒系核燃料。研究結(jié)果最近發(fā)表在《無機(jī)化學(xué)》雜志上。
洛斯阿拉莫斯國家實(shí)驗(yàn)室研究人員說:“在目前的發(fā)電系統(tǒng)中犹赖,錒系氮化物燃料可能是一種更安全试浙、更經(jīng)濟(jì)的選擇董瞻。”
“氮化物燃料也非常適合未來第四代核動力系統(tǒng),該系統(tǒng)注重安全田巴,并具有可持續(xù)的封閉式反應(yīng)堆燃料循環(huán)钠糊,”研究人員表示,“與氧化物相比壹哺,錒系氮化物具有更好的導(dǎo)熱性抄伍,而且能量密度明顯更高。”
錒系氮化物燃料能量密度高管宵,可以用更少的材料獲得更多的能量;同時(shí)其具備更好的導(dǎo)熱性截珍,使得其可以在較低溫度下運(yùn)行,讓生產(chǎn)環(huán)境更安全宇涵,在異常情況下有更大的熔毀裕度惰疯。
之前的問題是,業(yè)界尚不具備大量突仆、高純度錒系氮化物的生產(chǎn)能力蔫横。錒系元素和鑭系元素都在元素周期表的底部,制造錒系元素穆垦,通常先用鑭系元素進(jìn)行測試刊濒,因?yàn)樗鼈兊男袨轭愃疲痪哂蟹派湫浴?/p>
洛斯阿拉莫斯國家實(shí)驗(yàn)室和海軍研究實(shí)驗(yàn)室的科學(xué)家發(fā)現(xiàn)辱郑,LnBTA{鑭系雙(四唑)胺}化合物可以通過燃燒合成的獨(dú)特技術(shù)埃的,燃燒生成高純度的鑭系氮化物泡沫。該方法利用激光脈沖引發(fā)脫水LnBTA配合物糟糊,然后在惰性氣氛中進(jìn)行自持燃燒反應(yīng)愕匪,得到納米結(jié)構(gòu)的氮化鑭泡沫。這項(xiàng)工作是由實(shí)驗(yàn)室指導(dǎo)的研究和發(fā)展計(jì)劃(LDRD)資助的额前。
LnBTA化合物易于成批制備浊洞,其燃燒容易擴(kuò)展。實(shí)驗(yàn)室的武器現(xiàn)代化和化學(xué)部門之間正在進(jìn)行合作,以檢查錒系氮化物燃料燃燒合成的錒系類似物法希。