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。他們一改過往使用放射性的二氧化鈾作為核燃料的方法，使用一種新的“燃燒合成”工藝，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，錒系氮化物燃料可能是一種更安全、更經(jīng)濟(jì)的選擇。”
“氮化物燃料也非常適合未來第四代核動(dòng)力系統(tǒng)，該系統(tǒng)注重安全，并具有可持續(xù)的封閉式反應(yīng)堆燃料循環(huán)，”研究人員表示，“與氧化物相比，錒系氮化物具有更好的導(dǎo)熱性，而且能量密度明顯更高。”
錒系氮化物燃料能量密度高，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，使得其可以在較低溫度下運(yùn)行，讓生產(chǎn)環(huán)境更安全，在異常情況下有更大的熔毀裕度。
之前的問題是，業(yè)界尚不具備大量、高純度錒系氮化物的生產(chǎn)能力。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，通常先用鑭系元素進(jìn)行測試，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)，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)，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，然后在惰性氣氛中進(jìn)行自持燃燒反應(yīng)，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。
LnBTA化合物易于成批制備，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。
