第120章 突发情况2 (第2/2页)
已知1摩尔铀-235的质量为235克,其中包含的原子数量大约为6.02乘以10的23次方个(阿伏伽德罗常数),据此可以计算出,1公斤(1000克)铀-235的原子数量大约就是2.56乘以10的24次方个。
我们将这个数据与单个铀-235原子核裂变后释放的能量平均值相乘,就可以得出,在全部完成核裂变的情况下,1公斤铀-235释放出的能量约为8.2乘以10的13次方焦耳,作为对比,标准煤的热值约为每公斤千焦,也就是说,我们需要燃烧大约2798吨的标准煤,才能得到与之相当的能量。
由此可见,核能确实比化学能强大得多,但问题是,对于我们人类来讲,铀其实是一种不可再生的资源,它们会越用越少,那么,地球上的铀,可供人类用多久呢?我们接着看。
统计数据表明,目前地球上已探明的铀储量有700多万吨,但其中绝大部分都是铀-238,其相对丰度高达99.2742%,而铀-235的相对丰度却仅为0.7204%,如果人类只是利用铀-235的话,那按照当前的平均消耗速度,它们大概可供人类用80年左右。
那有没有什么办法可以将铀-238也利用起来呢?答案是肯定,实际上,科学家已经找到了一种被称为“快中子增殖”的技术。
这种技术的原理可以简单地描述为:我们可以将一个中子打进一个铀-238原子核之中,在此之后,这个原子核就会变得很不稳定,并很快发生β衰变,进而转变成镎-239,而镎-239也很不稳定,它很快就会继续发生β衰变,于是我们就得到了易于发生核裂变的钚-239。
需要注意的是,利用这种技术,我们还可以使钍-232转变成铀-233,后者同样也是易于发生核裂变的同位素,要知道地球上已探明的钍储量几乎与铀相当,而自然存在的钍,几乎100%都是钍-232。
所以我们可以乐观地认为,在“快中子增殖”完全成熟之后,仅仅是地球上目前已探明的铀和钍,就可供人类使用数千年的时间。当然了,这只是根据人类当前的平均消耗速度估算出的结果,而随着人类文明的持续发展,未来需要的能量也会越来越多,那地球上还有没有什么地方能够找到更多的铀呢?答案也是肯定的,那就是:海洋。
在地球的海洋中,铀主要以三碳酸铀酰络离子的形式广泛存在,根据科学家的测算,平均每升海水中的铀含量约为3.3微克,按此来估计,地球海洋中的铀储量,可以达到42.9亿吨之多。
可以想象的是,假如人类能发展出可以从海水中大规模地提取铀的技术,那在可以预见的未来里,人类都不需要担心铀会被用完的问题。