自从电池产业成为圶的合法收入以后，圶的行为也得到了高层的认可，曾经树大招风的敌视群体也渐渐承认了圶所做的电池生意。
圶在收到了木的核能源资料以后，一直在研究地心文明是如何使用核能源。首先，先对比了人类在核能源的使用上存在那些问题又是如何解决的；其次，再参考地心人类在应用核能时，又是如何处理核燃料和核废料的；最后，设计出适合在北极使用的小型核电站为人工智能基地供电。
核燃料是含有易裂变核素或可聚变核素，在反应堆中可以发生自持的核反应，并连续释放能量的材料，核燃料释放的能量称为核能。产生核能的核反应有两种形式﹕重核分裂成两个中等质量核的核裂变过程和两个轻核聚合成一个较重核的核聚变过程。
发生核裂变而提供能量的核素（如铀235、钸239、铀 233）称为裂变核燃料（如铀和钸），因为发生核聚变而提供能量的核素（如氘和氚）称为聚变核燃料，聚变核燃料又称热核燃料。
核燃料提供的能量远比化学燃料提供的能量大，例如1千克铀235完全裂变所释放的能量约2500吨煤完全燃烧所释放的能量。1千克氘聚变所释放的能量比1千克铀 235约大3倍。裂变核燃料有铀235、钸239、铀 233，这三种是拥有工业价值的裂变核燃料（通称核燃料），核燃料蕴藏的能量是相当巨大的。
圶发现人类的核电站，首先是用核裂变产生的热能加热水变成蒸气，然后用高压蒸气来推动气轮机的运转，气轮机带动发电机才发出了电，最后再通过变压器的升压送入高压电网。
核电站是指通过适当的装置将核能转变成电能的设施，第一过程就是核裂变能转换为热能的能量转换过程，第二过程也称为热能转换为机械能的能量转换过程。核电站以核电站来代替火电站的锅炉，以核燃料在核反应堆中发生特殊形式的“燃烧”产生热量，使核能转变成热能来加热水产生蒸汽。
虽然1千克的核燃料完全裂变所释放的能量相当于2500吨煤完全燃烧所释放的能量，但是先比于地心文明对核燃料的利用率还是很低的。于是圶根据地心文明对于核燃料的利用以及对核废料的回收，重新设计了新核能源。
铀235是天然存在的核素，所以被称为原始核燃料，在地壳中总含量约7000亿吨。由于它的放射性比活度低，易于操作和加工，又能从天然铀中获得。所以，圶此次设计的核动力堆采用以天然铀或含铀235约3％的低浓缩铀的形式，作为小型核电站的核燃料。
首先，钸239必须用铀238作原料，在反应堆中先经过中子的轰击，俘获反应后经衰变才能制得。而用铀233作为核燃料的优点，是在于热中子或快中子堆中都可能实现较大的转换比，有利于生产更多的核燃料，使地壳中存在的钍资源得到利用。
但是，铀233生成时常伴随有相当量的铀232，而铀232子体中包含着具有强γ辐射的核素，所以圶核燃料加工时采用了地心文明设计的新技术上，对于强γ辐射进行回收处理，降低辐射以后再将铀232转化为铀233，这种新型的回收处理的方式大大增加了小型核电站中的核燃料。
其次，钸239和铀233必须相应地在反应堆中，辐照铀238和钍232才能得到，所以也称次级核燃料。也需要在中子轰击下分裂成两个中等质量的裂变产物核，产物核包括元素周期表中从锌到钆的30多种元素的同位素的原子核，并且放出2到3个中子同时释放出大量能量。
但是，在原则上只要有一个中子引起了第一次裂变，就能周而复始地引起持续不断的中子诱发的裂变链式反应，并持续地释放出具有实用价值的核能。在实际中裂变链式反应却很难控制，要不就是难以发生裂变链式反应，要不就是链式反应难以缓慢进行。
圶先在小型核电站中增加了一个新的链式反应室，先保证一个中子成功引起裂变，每两次裂变保存一个放出的中子。保存的一个中子被运送到链式反应室内部的中子储存室。在链式反应室内部除了中子储存室，还有一个电磁脉冲室，通过脉冲不断调节储存室内中子使其稳定有序。
圶又在小型核电站中增加了一个新的反应控制室，这个控制室就像最早的高压锅的减压阀一样。当反应速率较低时，放出的中子持续轰击另外的裂变燃料核，继续发生裂变放出中子；当反应速率较高时，放出的中子被截获不再轰击另外的燃料核，被截获的中子被运送到中子储存室。
本章未完 点击下一页继续阅读