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开始的话


前些天NCO作者在github上发了一个通知,说是快做完了。接触过核电工艺的玩家应该对它的重制版有所耳闻,目前重制版的热交换器尚未成熟,因此熔盐堆等复杂发电系统暂时无从谈起。不久之前的这一条消息带来了新的希望,这意味着不仅是熔盐堆,固态裂变这一看似被完全开发的区域也可能迎来不一样的风景。


何为双级联合发电系统?


我们首先从NC(核电工艺原版)的熔盐堆开始以方便理解。


完整的熔盐堆外机机组可以分为两个部分——核岛(熔盐回路)、常规岛(水回路)。对于核岛来讲,需要两台热交换器将热量传递给常规岛的不同部分;对于常规岛来讲,又有分别处理高压蒸汽和复热后的低压蒸汽的的两台汽轮机。


核岛与常规岛如何协作?


我们以正常运行为例。在反应堆加热冷却剂(共晶钠钾)后,输出热的共晶钠钾,热冷却剂会被分流,分别输入两个热交换器。我们从水进入常规岛的第一个热交换器看起。水进入第一个热交换器后被热冷却剂加热,生产出高压蒸汽,高压蒸汽输入第一台轮机,轮机输出废蒸汽。不过,废蒸汽并非真的废物,它可以被再次加热以获得更高的发电效率。此时第二台热交换器便派上了用场,它使用反应堆产出的热冷却剂复热废蒸汽,产生低压蒸汽进入第二台汽轮机发电。最后,低质蒸汽将冷凝回水。


分析熔盐反应堆的运行过程,我们不难发现,常规岛对蒸汽的处理是一个重复加热过程。在NCO中,固态裂变反应堆可以直接将水加工为高压蒸汽,这便为我们省去了一个热交换器。而固态裂变反应堆可以产出IC2热冷却液,如果NCO加入了成熟的热交换器,那么我们完全可以用两台固态燃料裂变堆来实现完整的朗肯循环以及可能的更高发电量。


没错!想必说到这里,你已经发现了。双级联合发电系统,它的本质就是用固态裂变实现熔盐堆的循环回路!


它有什么用?


一部分人可能会问:如果NCO制作完成后,我们可以制造熔盐堆,那么为什么还要建造双级循环发电系统呢?


对此,我总结了几个可能的优点:


在NCO中,一部分燃料可以实现无限续杯。以铀-233为例:对于九个枯竭的[OX]LEU-233燃料,它进入燃料后处理机可以产出:5*[OX]U-238,1*[OX]Pu-241,2*[OX]Pu-242,1*[OX]Am-243。而它们经过如下路径后可以被回收为全新的9个[OX]LEU-233燃料。


1*[OX]Pu-241---衰变-->1*[OX]Np-237---衰变-->1*[OX]U-233


2*[OX]Pu-242---衰变-->2*[OX]U-238


2*[OX]U-238([OX]Pu-242衰变出来的)+5*[OX]U-238(燃料直接处理出来的)+1*[OX]U-238(额外输入的)+1*[OX]U-233([OX]Pu-241衰变出来的)=====9*[OX]LEU-233


而富裕的镅-243氧化物可以经过以下路线变为全新的燃料:


1*[OX]Am-243---衰变-->1*[OX]Pu-239


1*[OX]Pu-239+8*[OX]U-238=====9*MOX-239


由此可见,假设双级发电系统中有其中一台反应堆使用[OX]LEU-233作为燃料,那么在不考虑MOX-239枯竭燃料的回收时,我们可以让两台反应堆的燃料在一次换料消耗一个氧化贫铀块的情况下全部无限续杯!而且,这同时也解决了该反应堆系统在单靠铀-233时几乎无法生产任何有用核原料(因为都拿回去用来自动续杯了)的弊病!回收的MOX-239将为这一整个发电系统带来与正常机组相同的重元素产出。


因为燃料可以无限续杯,所以可以实现无人监管,在没有足够的贫铀时可以利用红石逻辑让反应堆安全停机。


极高的性价比,我们需要投入的仅仅只有贫铀,却可以产出可观的重元素和电能


综上所述,我认为我们有必要对这个方向进行探索,它将有望打破目前固态燃料裂变堆贫乏的现状。


作者的话


总而言之,今天这篇专栏是关于NCO模组完全完成后的设想,目前我们可以利用沉浸,CrT等模组进行替代实验。这篇文章的读者如果有不一样的观点或全新的成果,十分欢迎在评论区分享和讨论!


TsarevanIV 2024.2.20


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