硫-碘循环 编辑
硫-碘循环是用于生产氢气的三步热化学循环。 S-I 循环由三个化学反应组成,其净反应物是水,净产物是氢和氧。 所有其他化学品都被回收利用。 S-I 过程需要有效的热源。
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本生反应是一个使水、二氧化硫和碘互相混合并产生无机硫酸及碘化氢的化学反应,以德国化学家罗伯特·威廉·本生命名。他是硫-碘循环的第一步,并常在120°C高温中进行。该反应的化学反应方程式如下:
高温气冷堆在设计上属于第四代核反应堆,使用石墨作为减速剂。这种反应堆不仅可以使用浓缩铀作为核燃料,也可以使用高浓缩铀和钍燃料,实现钍-铀燃料循环。其堆芯可以采用柱状燃料元件或球形元件。从理论上讲,甚高温反应堆的出口温度可以达到1,000 ℃,远高于一般轻水堆。其产生的高温使得通过热化学硫-碘循环生产氢等应用成为可能。
铅冷快中子反应堆,是一种快中子增殖反应炉,以熔融的铅或熔融的铅铋合金做为冷却剂。作为冷却剂,其中子俘获与熔点都很低,但对中子减速剂轻微,因而适用于快中子堆,还能起到中子反射体的作用。增殖性材料可以是金属、金属氧化物、金属氮化物。小规模的铅冷快堆可以自然对流冷却;但大功率设计的堆型在正常功率操作时为强制冷却与自然循环应急冷却。反应堆冷却剂出口温度典型为500至600 °C;未来设计可高达800 °C以上,足以支持硫-碘循环制氢。
铅冷快中子反应堆,是一种快中子增殖反应炉,以熔融的铅或熔融的铅铋合金做为冷却剂。作为冷却剂,其中子俘获与熔点都很低,但对中子减速剂轻微,因而适用于快中子堆,还能起到中子反射体的作用。增殖性材料可以是金属、金属氧化物、金属氮化物。小规模的铅冷快堆可以自然对流冷却;但大功率设计的堆型在正常功率操作时为强制冷却与自然循环应急冷却。反应堆冷却剂出口温度典型为500至600 °C;未来设计可高达800 °C以上,足以支持硫-碘循环制氢。