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氦氣保存核燃料優(yōu)勢及應(yīng)用


氦氣保存核燃料優(yōu)勢及應(yīng)用



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雖然使用核能有核污染的危險，但是因為核能的高效性，還是有不少國家
建立了核能發(fā)電站。在核電站運作的幾個關(guān)鍵環(huán)節(jié)中，核燃料的保存至關(guān)
重要。這些核燃料在使用完畢后就沒有任何作用了，但是由于其具有極強
的放射性，隨意排放無異于是把另一種形式上的“核彈”投放到毫無防備的
外界，造成的威脅就不止一點半了。而氦氣有助于保存核燃料而且氦氣保
存核燃料優(yōu)勢多多！

 

瓶裝氦氣用于保持核燃料

 

為何科學(xué)家要使用氦氣保存核燃料？原因有以下幾點：

 

1.氦氣保存核燃料可確保燃料的完整性。氦氣為安定性高的惰性氣體，
不具有反應(yīng)性，密封鋼筒內(nèi)充填氦氣，可確保用過核子燃料護套的長
期完整性。

 

2.氦氣保存核燃料可避免氧化腐蝕。密封鋼筒在充填氦氣前須加以真
空干燥，移除密封鋼筒內(nèi)的水氣、空氣，可有效防止燃料護套材料經(jīng)
氧化腐蝕而造成劣化。

 

3.密封鋼筒充填99.9%以上的高純度氦氣至一大氣壓力，經(jīng)由雙重封銲
后，可防止密封鋼筒內(nèi)的氦氣洩漏，并阻隔外界空氣進入密封鋼筒內(nèi)。




 

氦氣的應(yīng)用

 

氦氣廣泛應(yīng)用于軍工、科研、石化、制冷、醫(yī)療、半導(dǎo)體、管道檢漏、
超導(dǎo)實驗、金屬制造、深海潛水、高精度焊接、光電子產(chǎn)品生產(chǎn)等。

 

1、低溫冷源：利用液氦的-268.9℃的低沸點，液氦可以用于超低溫冷
卻。而超低溫冷卻技術(shù)在超導(dǎo)技術(shù)等領(lǐng)域有較廣泛的應(yīng)用，超導(dǎo)材料
需要在低溫（100K左右）中才能表現(xiàn)出超導(dǎo)特性，大多數(shù)情況下只有
液氦能比較簡便地實現(xiàn)這樣的極低溫。超導(dǎo)技術(shù)在交通行業(yè)的磁懸浮
列車，醫(yī)療領(lǐng)域的核磁共振成像設(shè)備都有較大的應(yīng)用。

 

2、氣球充氣：由于氦氣密度遠小于空氣（空氣的密度為1.29kg/m3，
氦氣的密度為0.1786kg/m3），而且化學(xué)性質(zhì)極不活潑，較氫氣安全
（氫氣可以在空氣中燃燒，可能會引起爆炸），氦氣常用于飛船或廣
告氣球中的充入氣體。

 

3、檢驗分析：儀器分析中常用的核磁共振分析儀的超導(dǎo)磁體需要利
用液氦降溫，氣相色譜分析中氦氣常作為載氣，利用氦氣滲透性好、
不可燃的特點，氦氣還應(yīng)用于真空檢漏，如氦質(zhì)譜檢漏儀等。

 

4、保護氣：利用氦氣不活潑的化學(xué)性質(zhì)，氦氣常用于鎂、鋯、鋁、
鈦等金屬焊接的保護氣。

 

5、其他方面：氦氣可用作高真空裝置、原子核反應(yīng)堆 在火箭、宇
宙飛船上用作輸送液氫、液氧等液體推進劑的加壓氣體。氦氣還用
作原子反應(yīng)堆的清洗劑，在海洋開發(fā)領(lǐng)域的呼吸用混合氣體中，氣
體溫度計的填充氣等。


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