核能发电论文
伴随着经济的高速发展，能源问题突现在我们面前，保障我国的能源安全将直接关系到我国经济能否保持良好的发展态势。能源是经济发展的支柱和动力。能源短缺将严重制约我国经济的高速发展。
2004年6月30日，国务院通过的《能源中长期发展规划纲要（2004——2020年）》（草案）。确定了我国新时期的能源战略。在关于我国发展何种新能源有各种各样的讨论，提到的能源有：水力能、风能、太阳能、生物质能、潮汐能、海底可燃冰、地热、氢能等。从产能的量、产能的效率、产能密度上分析，这些能源是无法满足人口的增长、人类社会发展以及人们日益增长的消费需求的，在本质上解决不了人类社会发展与能源需求的矛盾。
从能源本质来讲，我们所用的煤、石油、天然气、生物质能、风能、水力能、潮汐能都是太阳能的转化，太阳能是来自于核能。核能，包括核裂变和核聚变。现在的核能利用，主要是利用的核裂变，核裂变主要是指铀或钚，分裂成较轻的原子的一种核反应形式，其本质也是把质量转化到能量。核裂变的缺点是可裂变核素的在地球上的储量少，铀开采浓缩技术要求较高，核燃料利用效率较低，且产能效率也远远不如核聚变。要从根本上解决能源危机，必须发展核聚变技
术。核聚变之所以受到全世界的关注，是因为它诱人的前景。核聚变必将是今后解决能源危机最主要也是最本质的途径。从某种意义上讲也是一劳永逸的解决能源问题的途径。核能的大发展成为一种必然。
核能是人类历史上的一项伟大发明，这离不开早期西方科学家的探索发现，他们为核能的应用奠定了基础。
在1945年之前，人类在能源利用领域只涉及到物理变化和化学变化。二战时，原子弹诞生了。人类开始将核能运用于军事、能源、工业、航天等领域。美国、俄罗斯、英国、法国、中国、日本、以色列等国相继展开对核能应用前景的研究。
核能是利用核反应堆中核裂变所释放出的热能进行发电的方式。它与火力发电极其相似。只是以核反应堆及核能发电站蒸汽发生器来代替火力发电的锅炉，以核裂变能代替矿物燃料的化学能。除沸水堆外（见轻水堆），其他类型的动力堆都是一回路的冷却剂通过堆心加热，在蒸汽发生器中将热量传给二回路或三回路的水，然后形成蒸汽推动汽轮发电机。沸水堆则是一回路的冷却剂通过堆心加热变成70个大气压左右的饱和蒸汽，经汽水分离并干燥后直接推动汽轮发电机。核能发电利用铀燃料进行核分裂连锁反应所产生的热，将水加热成高温高压，利用产生的水蒸气推动蒸汽轮机并带动发电机。核反应所放出的热量较燃烧化石燃料所放出
的能量要高很多（相差约百万倍），比较起来所以需要的燃料体积比火力电厂少相当多。
核能有很多的优点，当然核能不是万能的，也有缺点。所以核资源一定要谨慎使用。
核能和平利用产业是一个以众多学科为基础发展起来的综合性战略产业，就其本身的专业技术而言，它包括了核反应堆、核燃料循环、同位素与辐射、核废物处理、核安全与防护等技术。就其产品而言，又包含了高效能源技术、电子与信息技术、光机电一体化技术、新材料、生物技术、环保技术等非核高新技术。一个国家核能和平利用技术的水平是衡量其综合科技实力的重要标志之一。核能和平利用产业对国民经济发展、国防建设和人民生活水平的提高起着重要的作用。
我国核能和平利用产业是在核军工的基础上逐步建立起来的，经过几十年的发展，已经形成了比较完整的产业体系。但是，就总体而言，目前尚处于结构调整期，发展水平还不高。与许多国家相比，我国的核能和平利用产业对国民经济的贡献率以及技术水平均存在着相当大的差距，尚不能满足经济和社会发展的需求。"十五"期间，要在《国民经济和社会发展第十个五年计划纲要》的指导下，统筹规划，合理安排，实现产业的跨越式发展。
一、产业现状
（一）产业发展的成就
目前，我国已形成了基本配套的军民两用核动力与核燃料循环科研开发工业体系，具备了自主设计建造中小型核电站的能力和核电站燃料组件的生产能力，核技术（包括核供热、同位素和辐射技术等）在工业、农业和医学等领域得到广泛应用。经过几十年的发展，我国在科研、设计、建设和运行等方面积累了许多宝贵经验，培养和造就了一支专业齐全、具有相当实力的科研、开发、设计和工程建设队伍。我国的核能和平利用产业已经形成了一定的规模，在某些技术领域达到了世界先进水平。
1．核电
我国的核电事业自上世纪八十代初开始起步，"八五"期间有3台机组（共2100兆瓦）建成投产，即我国自行设计建造的秦山一期300兆瓦核电机组和利用外资、引进成套设备兴建的大亚湾核电站两台900兆瓦核电机组。目前，这3台核电机组一直在安全稳定地运行。2000年核电发电量为160亿度，占全国总发电量的1.19%。
我国已能自主设计建设300兆瓦压水堆核电站，基本实现了600兆瓦压水堆核电站的自主开发、设计和建造。通过已建和在建核电项目的实施，在核电研究与工程实验、工程设计、设备设计与制造、工程建设、项目管理等方面已经具有相当的基础和实力，具备了以我为主、中外合作条件
下建设百万千瓦级压水堆核电站的能力和一定的开发创新能力，这是我国今后继续发展核电极为宝贵的基础。
2．核燃料循环工业
随着核电事业的发展，我国的核燃料工业有了进一步发展。在军工时期我国已形成了从铀矿地质勘查、铀矿采冶、铀同位素分离、核燃料元件制造、乏燃料后处理直至核废物处理与处置等完整的核燃料循环工业体系，改革开放二十年来，在与国际广泛交流的基础上，我国陆续引进和开发了先进的技术和工艺，在核燃料生产的几个主要环节上实现了更新换代，对提高产品质量、降低生产成本发挥了重要的作用。
核燃料组件制造生产线为核电站提供了合格的燃料组件，基本实现了300兆瓦、600兆瓦、1000兆瓦三种容量等级的压水堆核燃料组件的国产化，现已具备年产150吨以上燃料组件的能力；重水堆核燃料组件生产线也正在建设中；
3．核能技术开发
我国在先进压水堆、快中子增殖堆、高温气冷堆和低温供热堆方面开展了如下工作：
"九五"期间，开展了以固有安全系统技术及数字化仪控系统技术为核心的先进压水堆核电站关键技术的开发研究，为跟踪和赶上世界核电先进技术创造了一些基本条件；
在快中子增殖堆技术方面，65MWt中国实验快堆正在建设中，预计2005年底达到临界；
5MWt低温核供热堆早在1989年就建成，200MWt低温核供热堆已批准立项；
10MWt高温气冷实验堆装置已于2000年底建成，为开展相关技术研究提供了试验基地。
4．同位素和辐射技术应用
经过四十多年的发展，同位素与辐射技术在工业、农业和医学等领域得到了广泛的应用，已具有一定规模和水平。"九五"末期，同位素与辐射加工总产值已达150亿元，总体科技水平已接近当今国际先进水平。
（二）存在的主要问题
回顾我国核能和平利用产业走过的历程,有很多宝贵的经验，但也存在一些重要的问题，主要表现为：由于缺乏长远发展规划的指导，核电技术与设备国产化进展缓慢；核能和平利用的产业规模与水平落后于发达国家；基础研究和技术开发的资金匮乏，设施装备落后，人才流失严重，关键技术上与国外存在较大的差距。
二、产业发展的意义和必要性
（一）发展核电是和平利用核能的火车头，适当发展核电对于保持我国核工业科研、生产能力，优化能源结构和带动相关产业发展具有重要意义
发展核电，加快实现大中型核电机组的国产化和标准化，对于保持我国现有的核工业科研开发设计队伍、不断提升我国的核科技能力、实现核工业的良性循环有着重要意义，也有利于维护我国核大国的地位。
（二）核燃料循环工业应与核电协调发展
发展核燃料循环工业是保证核电站的安全、稳定运行的重要基础，不断提高我国核燃料工业的水平，促进核燃料和核电的协调发展，有利于降低燃料成本，提高核电站的经济性，从而促进核电的持续发展。
同时，由于核燃料循环涉及许多军工敏感技术，通过发展核电来带动核燃料循环技术的发展，对保持和提高我国的核威慑能力，保证国家安全有非常重要的作用。
（三）通过核能技术开发，不断扩大核能应用领域，实现核能可持续发展
核能技术开发对提高核电安全性、经济性有重要的意义。同时，通过核能开发使核能技术不断向其它应用领域扩展，进一步促进核能的可持续发展。
（四）核技术应用具有巨大的发展潜力
同位素、辐射技术及其它核相关技术是核能和平利用的重要方面。从国际上的经验来看，核技术同其他高新技术相结合，在国民经济、国防安全和人民生活等领域中得到越来越广泛的应用，产生巨大的社会和经济效益。核技术应用在
我国核能技术发展的主要方向 中国核电发展现状 我国核电在运核电厂已达到38台，总发电功率超过3 700万千瓦，在建 机组18台，总装机容量2 100万千瓦，到2020年我国在运核电厂预期将达到 5 800万千瓦，占世界第二位。 正如中国工程院、法国科学院及法国国家技术院给国际原子能机构的报告中所写：“就所有民用核能活动而言，可以认为法国和俄罗斯在当下全球领先。同时，中国在核电站建设方面正在取得重大突破，是未来潜在的领先国家之一。” 我国核电充分吸收了国际核电发展的经验和教训，并采用当前最先进的技术，遵循最高的安全标准，坚持自主创新，不断改进，并拥有技术先进、实力强大的装备行业，以支撑中国核电建设。可以说，中国核电具有“后发优势”。 我国最早引入和开发三代核电技术，遵循国际最高安全标准，完全满足美国“电力公司要求文件”（URD）和欧洲国家的“欧洲电力公司要求”（EUR），堆芯损坏概率（CDF）小于十万分之一，大量放射性释放概率（LRF）小于百万分之一。
我国率先在三门、海阳引进、建设首批4台AP1000先进压水堆核电厂，同时在台山建设2台EPR1700先进压水堆核电厂。我国自主研发的三代核电包括CAP1400和“华龙一号”，其中“华龙一号”正在福建福清、广西防城港和巴基斯坦卡拉奇顺利建设，并积极准备进入英国市场。 “华龙一号”是在我国具有成熟技术和规模化核电建设及运行的基础上，通过优化和改进，自主设计建设的三代压水堆核电机组。它满足先进压水堆核电厂的标准规范，其主要特点有：1）采用标准三环路设计，堆芯由177个燃料组件组成，降低堆芯比功率，满足热工安全余量大于15%的要求；2）采用能动加非能动的安全系统；3）采用双层安全壳，具有抗击大型商用飞机撞击的能力；4）设置严重事故缓解设施，包括增设稳压器卸压排放系统，非能动氢气复合装置，以及堆腔淹没系统，保持堆芯熔融物滞留在压力容器内；5）设置湿式（文丘里）过滤排放系统，以防止安全壳超压；6）设计基准地面水平加速度为0.3g；7）全数字化仪控系统。 2 持续提高核电的安全性 我国和国际上都在进行提高核电的安全性研究，主要有从设计上实际消除大规模放射性释放，保持安全壳完整性，严重事故预防和缓解（包括：严重事故管理导则，极端自然灾害预防管理导则），耐事故燃料（ATF）研究以及先进的废物处理和处置技术的开发和应用。 国际上安全监管机构都要求新建反应堆应满足下列安全目标： （1）必须实际消除出现堆芯熔化、导致早期或大量放射性泄露的事故；
核能发电的优点和缺点 核能发电是利用核反应堆中核裂变所释放出的热能进行发电的方式。它与火力发电极其相似。只是以核反应堆及蒸汽发生器来代替火力发电的锅炉，以核裂变能代替矿物燃料的化学能。除沸水堆外（见轻水堆），其他类型的动力堆都是一回路的冷却剂通过堆心加热，在蒸汽发生器中将热量传给二回路或三回路的水，然后形成蒸汽推动汽轮发电机。沸水堆则是一回路的冷却剂通过堆心加热变成70个大气压左右的饱和蒸汽，经汽水分离并干燥后直接推动汽轮发电机。 据中国行业发布的《2015年中国核能发电现状调研及发展趋势走势分析报告》显示，中国国家发展改革委员会正在制定中国核电发展民用工业规划，准备到2020年中国电力总装机容量预计为9亿千瓦时，核电的比重将占电力总容量的4%，即是中国核电在2020年时将为3600-4000万千瓦。也就是说，到2020年中国将建成40座相当于大亚湾那样的百万千瓦级的核电站。从核电发展总趋势来看，中国核电发展的技术路线和战略路线早已明确并正在执行，当前发展压水堆，中期发展快中子堆，远期发展聚变堆。具体地说就是，铀资源，采用铀钚循环的技术路线，中期发展快中子增殖反应堆核电站；远期发展聚变堆核电站，从而基本上“永远”解决能源需求的矛盾。 经汽水分离并干燥后直接推动汽轮发电机。 一．核能发电的优点： 1.核能发电不像化石燃料发电那样排放巨量的污染物质到大气中，因
此核能发电不会造成空气污染。 2.核能发电不会产生加重地球温室效应的二氧化碳。 3.核能发电所使用的铀燃料，除了发电外，暂时没有其他的用途。 4.核燃料能量密度比起化石燃料高上几百万倍，故核能电厂所使用的燃料体积小，运输与储存都很方便，一座1000百万瓦的核能电厂一年只需30公吨的铀燃料，一航次的飞机就可以完成运送。 5.核能发电的成本中，燃料费用所占的比例较低，核能发电的成本较不易受到国际经济情势影响，故发电成本较其他发电方法为稳定。二．核能发电的缺点： 1.核电厂会产生高低阶放射性废料，或者是使用过之核燃料，虽然所占体积不大，但因具有放射线，故必须慎重处理，且需面对相当大的政治困扰。 2.核能发电厂热效率较低，因而比一般化石燃料电厂排放更多废热到环境裏，故核能电厂的热污染较严重。 3.核能电厂投资成本太大，电力公司的财务风险较高。 4.核能电厂较不适宜做尖峰、离峰之随载运转。 5.兴建核电厂较易引发政治歧见纷争。 6.核电厂的反应器内有大量的放射性物质，如果在事故中释放到外界环境，会对生态及民众造成伤害。 总的来说，在能源经济方面看来，发展核电不能盲目。要使核能在促进我国社会、经济、环境协调发展方面起作用。需要考虑的因素众多，如核电站布局、核电技术、核电人才等。我国的核电技术储备
核能技术应用及发展 核能是核裂变能的简称，是由于原子核内部结构发生变化而释放出的能量。核能的释放通常有两种形式，一种是重核的裂变，即一个重原子核(如铀、钚)分裂成两个或多个中等原子量的原子核，引起链式反应，从而释放出巨大的能量；另一种是轻核的聚变，即两个轻原子核(如氢的同位素氘)聚合成为一个较重的核，从而释放出巨大的能量。 重核裂变是指一个重原子核，分裂成两个或多个中等原子量的原子核，引起链式反应，从而释放出巨大的能量。 所谓轻核聚变是指在高温下(几百万度以上)两个质量较小的原子核结合成质量较大的新核并放出大量能量的过程，也称热核反应。它是取得核能的重要途径之一。 与重核裂变相比，轻核聚变发电有着无可比拟的优点。 (1)能量巨大。核聚变比核裂变释放出更多的能量。例如，铀-235的裂变反应，将0．1％的物质变成了能量；而氘的聚变反应，将近0．4％的物质变成了能量。 (2)资源丰富。重核裂变使用的主要原料是铀，目前探明的储量仅够使用几十年；而轻核聚变使用的是海水中的氘，1升海水能提取30毫克氘，在聚变反应中能产生约等于300升汽油的能量，即“1升海水约等于300升汽油”，地球上海水中就有45万亿吨氘，足够人类使用数百亿年。而且地球上锂储量有2000多亿吨，锂可用来制造氚，足够人类在聚变能时代使用。因此受控核聚变的燃料取之不尽、用之不竭。 (3)成本低廉。1千克氘的价格只为1千克浓缩铀的1／40。 (4)安全、无污染核。聚变不产生放射性污染物，万一发生事故，反应堆会自动冷却而停止反应，不会发生爆炸。 但是，实现核聚变的条件十分苛刻，为了使2个原子核聚变，必须使两个原子核的一方或双方有足够的能量，去克服彼此之间的静电斥力，满足这样的条件需要几千万甚至几亿摄氏度的高温。 自20世纪70年代起，世界范围内掀起了托卡马克的研究热潮。目前，全世界有30多个国家及地区开展了核聚变研究，运行的托卡马克装置有几十个。 最近，由中国、美国、欧盟、日本、俄罗斯、韩国共同参与的国际热核反应堆合作计划(ITER)因其最终选址问题再次引起了人们的兴趣。这个被称为“人造太阳”的热核反应堆，不仅因为13万亿日元的巨大投资引人关注，更因为如能在未来50年内开发成功，将在很大程度上改变目前世界能源格局，使人类拥有取之不尽、用之不竭的理想的洁净能源。国际热核实验反应堆是继国际空间站之后最大的国际科学合作项目，我国也已正式加盟。根据计划，世界首座热核反应堆将于2006年开工，2013年前完工。这预示着在能源革命中占有重要地位的核聚变能开发和利用的曙光已出现，核能文明时代即将到来。 虽然目前化石燃料在能源消耗中所占的比重仍处于绝对优势，但此种能源不仅燃烧利用率低，而且污染环境，它燃烧所释放出来的二氧化碳等有害气体容易造成 "温室效应"，使地球气温逐年升高，造成气候异常，加速土地沙漠化过程，给社会经济的可持续发展带来严重影响。与火电厂相比，核电站是非常清洁的能源，不排放这些有害物质也不会造成"温室效应"，因此能大大改善环境质量，保护人类赖以生存的生态
技术创新是核能产业发展的根本动力 岁末年初，两个有关核电的消息，激荡着中国核能界。 第一个消息是2009年12月27日，韩国核电击败AREVA，中标获得为阿联酋建造4台韩国型APR1400核电机组，合同金额达204亿美金。这个消息甚至激荡了全世界的核能界。全世界媒体当然也包括中国媒体都进行了许多报道。韩国媒体将2010年称为“韩国核电出口元年”。 对这个消息，国人首先惊叹的是合同金额，加上核电站后期运营、维护以及反应堆燃料等，协议总金额将超过400亿美金之巨！细心的业内人士更惊叹于其比投资，韩国这个标的比投资以固定价（工程基础价）计约为3640美金/千瓦，比目前中国正在执行的核电项目比投资高70%至100%。当然最更人感叹的是，韩国人居然能凭己之力，在国际市场上击败老牌的“核电巨人”AREVA。《中国能源报》的评论说的好，“机会只留给那些有准备的人”，韩国核电的成功是因为他们象韩国足球一样的“持之以恒”。（注1） 第二个消息是咱中国自己的，2010年01月06日，国家能源局授牌首批16个国家能源研发(实验)中心。其中核电直接相关的就有5个: - 重大装备材料研发中心、 - 核级锆材研发中心、 - 核电站核级设备研发中心、 - 核电站数字化仪控系统研发中心、 - 快堆工程研发（实验）中心。（注2） 也许会有不少人，看见后面这个消息后在嘀咕，为什么只有这5家，我们。。。呢？我们。。。，--也许再增加个7，8家都不够分。但首批国家研发（实验）中心16个，核能居然就占了5个，却正说明了中国核电技术目前阶段的落后！在授牌仪式上，张国宝讲话中指出，“我国能源科技水平处于世界领先地位，所取得的巨大成就值得骄傲。”可以不客气但却是客观地说，张国宝的这句话并不包括中国核电技术。 无论如何，岁末年初的这两个消息，对中国核能界产生了一定程度的影响，尤其是在思想观念上。笔者期望这种影响转化成为对中国核电技术发展的促进。在这里，笔者简单回顾世界核电技术的创新历程和中国核电技术发展历程，抛砖引玉，对现阶段面临新的形势下的中国核电技术之创新之路进行初步讨论。 一．世界核电技术创新主要发展历程回顾（注3） 这里以轻水堆（包括压水堆和沸水堆）为例简单回顾世界核电技术发展的历程。因为轻水堆技术是迄今最重要的核电技术，全世界现在运行的436座核电反应堆中，359座为轻水堆（压水堆265座加沸水堆94座），占核电反应堆数目的82%，核电总装机容量的87%强。此外，全球现在还有上百座舰船核动力压水堆在运转。（另，“世界高温气冷堆和钠冷快堆技术创新主要发展历程回顾”见文章附后。）1950年代，压水堆起源于美国和前苏联开发的海军舰船推进核动力反应堆。比压水堆稍晚，美国爱达荷国立实验室开始沸水堆概念的基础研究。 1957 年，世界第一座商用压水堆核电站Shippingport(60MWe)在美国建成投运。同年，第一个沸水堆原型示范机组Vallecitos (50MWth)在美国投入运行。1959年，第一个沸水堆商业核电站Dresden (700MWth) 在美国投入运行。
世界核能发展状况 目前全世界的经济，政治和生活方式都离不开化石能源，但是随着消费量的不断增加，化石能源储量的不断减少，人们迫切需要寻找一种替代能源，而能满足能效高，技术上可行，环保，并且可再生这四个条件的能源并不多。不过有一种能源能做到这一点，那就是核能。核能利用是解决能源问题必由之路，它在能源中的比例将逐步加大，从而改善能源结构，并有希望在将来彻底解决人类对能源的需求。 本本截至2006年，全世界运转中的核反应堆435座，有29座以上在建设中。拥有核能发电的30个国家中，由核能供电的份额变化较大。从法国高达占78%，到比利时占54%、韩国占39%、瑞士占37%、日本占30%、美国占19%、南非占4%和中国占2%。 现在核能发电站的扩建集中在亚洲：至2006年底建设中的29座就有15座在亚洲。最近建设的36座核反应堆已与电网联网的有26座在亚洲。印度核能发电所占比例现小于3%，但至2006年底，拥有建设中核电站的1/4，在建设中29座核电站中拥有7座。印度的计划更令人印象深到：到2022年将增长8倍，达到电力供应的10%；到2052年将增长75倍，达到电力供应的26%。75倍的增长意味着年均增长9.4%，与全球1970~2004年的平均增长率相同。 “全球核能伙伴计划”(GNEP)是美国长远的核能战略。它旨在向全世界推广民用核能技术，并最终找到一种对核废料进行再加工的方法，使得处理后的核废料无法用于制造核武器。 为了配合GNEP计划，美国能源部向选择出的4家公司提供总计1600万美元的费用，用于GNEP的技术与支持研究；以及通过向38所大学分别提供10万美元援助的方式，培养发展下一代核能所必需的工程师和科学家。 不久前，俄罗斯总统普京与澳大利亚总理霍华德在悉尼签署了一项历史性的核原料贸易协议。根据这项协议，澳大利亚出产的铀可以被俄罗斯的核电厂用于民用事业，而这些铀也可以被俄罗斯的核能公司再加工。 澳大利亚的铀矿储量居世界第一位，而俄罗斯的浓缩铀生产能力居于世界领先地位，这一协议意味着世界核能的龙头已经产生。 世界核能会议的最新报告同时指出，由于原油价格不断高涨和采取温室效应对策，全球正在大力推进核电站建设，在这种情况下，各国之间可能会为获取铀的权益展开激烈的竞争。据日本放送协会等媒体援引会议报告称，由于美国、俄罗斯等国正在大力建设核电站，到2015年，天然铀很可能出现6000吨短缺，铀的供给将持续紧张状态。 俄罗斯有31座核反应堆在运转，5座在建设中，并有大的扩能计划。日本55座核反应堆在运转，1座在建设中，并计划使核能发电占电力份额从2006年30%提高到后10年内的超过40%。韩国于2006年投运第20座核反应堆，核能发电已供应其电力的39%。芬兰、法国、保加利亚和乌克兰也有核能扩能计划。英国拥有19座运转的核反应堆，美国有103座核反应堆。 当然，核能有利有弊，人们应该把握其利弊，掌握其规律，用科学发展的手段和方式对其加以开发和利用，做到可持续发展。
核能的发展与应用 摘要:核电是一种清洁、安全、技术成熟、供应能力强、能大规模应用的发电方式，目前，我国核电已由起步进入发展阶段，具有自主设计建造第一代核电的能力，我国已做出积极推进核电发展的重大决定，加快我国核电建设，提高核电在电力供给中的比重，这将有助于缓解电力增民与交通运输的矛盾，核能利用的发展前景将越来越广阔。 关键词：核能利用、前景、核能发展、核电 核电是安全、清洁、经济的能源。发展核电对推进我国能源多元化，提高能源的安全性，合理开发利用能源，促进可持续发展，扮演着越来越重要的角色。人类的进步离不开能源，新能源开发是我们走出困境的必由之路，目前进行试探性利用的新能源主要是太阳能、地热能、风能、海洋能、生物质能和核聚变能等。现阶段，国际上发展较快的是运用核能发电，在法国，核能发电量占整个国民用电量的78%是世界上核能发电量比重最大的国家，我国的核能发电量仅占2%，随着国家经济的发展需要，我国正在大力发展核电事业。核电是供应能力强、能大规模应用的发电方式；加快我国核电建设，提高核电在电力供给中的比重，有助于缓解电力增长与交通运输、环境保护的矛盾；发展核电对带动高科技产业和装备制造业的发展，促进经济增长，调整能源结构，保障能源安全，实施可持续发展战略，都有重要意义。 核能是由小小的原子核发生某种变化而释放出来的。较轻的原子核融合成一个新核或重核分裂成其它新核都将释放出能量，我们分别称之为核聚变和核裂变，目前人类能加以控制的是核裂变，我们的核电站都是利用核裂变进行发电的。核能发电利用铀燃料进行核分裂连锁反应所产生的热，将水加热成高温高压，核反应所放出的热量较燃烧化石燃料所放出的能量要高很多（相差约百万倍）。核裂变，又称核分裂，是指由较重的原子，主要是指铀或钚，分裂成较轻的（原子
目录 1 核能简介 (1) 2 核能原料的储量 (1) 3 核能发电 (2) 3.1 核能发电原理 (2) 3.2 核反应堆类型 (3) 3.2.1 压水堆 (3) 3.2.2 沸水堆 (3) 3.2.3 重水堆 (4) 3.3 反应堆核心组件 (5) 3.3.1 慢化剂 (5) 3.3.2 控制棒 (5) 3.2.3 冷却剂 (6) 3.2.4 屏蔽层 (6) 4 核电的利与弊 (7) 4.1 核电的优点 (7) 4.2 核电的缺点 (7) 5 我国核电发展情况 (8) 6 总结 (10)
核能利用技术 1 核能简介 随着世界人口的持续增长及发展中国家人民生活水平的逐步提高，化石燃料的消耗将会加快，加强可再生能源的利用得到强烈响应，风能、太阳能、水能及生物质能等越来越受重视。但这些能源或多或少尚有问题，如风能、太阳能的持续供电问题，水能及生物质能的资源有限问题等，因此核能理所当然地为人们所重视。 核能又称“原子能”，即原子核发生变化时释放的能量，如重核裂变和轻核聚变时所释放的巨大能量，是通过转化其质量从原子核释放的能量，符合爱因斯坦提出的质能转换方程2 E 。 mC 释放能量的形式有三种：核裂变、核聚变、核衰变。 20世纪，核能首先是应用在作为武器的军事方面，后来才作为一种新能源用于民用核动力工业，从而开辟了发展能源工业的一条新路，改变了全球燃料资源有限的状况，改善了化石燃料燃烧时所造成的环境污染。核电作为清洁能源目前已被世界大多数人们所认识。 2 核能原料的储量 据估计，在世界上核裂变的主要燃料铀和钍的储量分别约为490万吨和275万吨。这些裂变燃料足可以用到聚变能时代。轻核聚变的燃料是氘和锂，1升海水能提取30毫克氘，在聚变反应中能产生约等于300升汽油的能量，即"1升海水约等于300升汽油"，地球上海水中有40多万亿吨氘，足够人类使用百亿年。地球上的锂储量有2000多亿吨，锂可用来制造氚，足够人类在聚变能时代使用。况且以目前世界能源消费的水平来计算，地球上能够用于核聚变的氘和氚的数量，可供人类使用上千亿年。因此，有关能源专家认为，如果解决了核聚变技术，那么人类将能从根本上解决能源问题。
核能发电工作原理及核电站进程 4月21日，国际热核聚变实验堆（ITER）组织在法国举办杜瓦底座移交仪式。人造太阳“心脏”安装开启中核集团向全球核能高端市场迈出实质性步伐。核能发电在考试中经常会考查，今天小编带大家一起来了解一下核能发电相关考点。 考点.1 核能发电基本工作原理是什么？ 核电站利用核能发电,核心设备是核反应堆。核电站用的燃料是铀。用铀制成的核燃料在“反应堆”的设备内发生裂变而产生大量热能，再用处于高压下的水把热能带出，在蒸汽发生器内产生蒸汽，将原子核裂变能转化为热能；蒸汽压力推动汽轮机旋转，热能转化为机械能；然后汽轮机带动发电机旋转，将机械能转变成电能。通过电网送到四面八方。
考点.2 核能发电的优点 1．核能发电不会造成空气污染。 2．核能发电不会产生加重地球温室效应的二氧化碳。 3．核燃料能量密度比起化石燃料高上几百万倍，故核能电厂所使用的燃料体积小，运输与储存都很方便。 4．核能发电的成本中，燃料费用所占的比例较低，核能发电的成本较不易受到国际经济情势影响，故发电成本较其他发电方法稳定。 5.核能发电实际上是最安全的电力生产方式。 考点.3 核电站进程
我国比较著名的两座核电站 核电站是指通过适当的装置将核能转变成电能的设施。利用核能进行发电的电站称为核电站，当今世界上只能利用裂变的链式反应产生的能量来发电。 我国核电站的建设始于20世纪80年代中期。首台核电机的组装在秦山核电站进行，1985年开工，1994年商业运行，电功率为300MW，为我国自行设计建造和运行的原型核电机组。使中国成为继美国、英国、法国、前苏联、加拿大、瑞典之后世界上第7个能够自行设计、建造核电站的国家。2015年秦山核电厂扩建项目方家山核电工程2号机组成功并网发电。国内核电机组数量最多、堆型最丰富、装机最大的核电基地。 大亚湾核电站是中国大陆第一座大型商用核电站，也是大陆首座使用国外技术和资金建设的核电站。 考点.5 核能发电比重 我国利用核能发电的增量空间巨大。核电发电量在所有电源发电量中的占比也持续增长，2010年核电发电量占比仅1.77%，到2019年三季度核电发电量占比已经达到4.79%，已经超过了2020年的目标值，根据计划，2020年有望完成核电占比提升至4%的目标。 试题练习 【练习题】1.核电站利用核能进行发电，其所使用的核燃料是：
公基备考：核能发电工作原理及核电站进程 4月21日，国际热核聚变实验堆（ITER）组织在法国举办杜瓦底座移交仪式。人造太阳“心脏”安装开启中核集团向全球核能高端市场迈出实质性步伐。核能发电在考试中经常会考查，今天小编带大家一起来了解一下核能发电相关考点。 考点.1 核能发电基本工作原理是什么？ 核电站利用核能发电,核心设备是核反应堆。核电站用的燃料是铀。用铀制成的核燃料在“反应堆”的设备内发生裂变而产生大量热能，再用处于高压下的水把热能带出，在蒸汽发生器内产生蒸汽，将原子核裂变能转化为热能；蒸汽压力推动汽轮机旋转，热能转化为机械能；然后汽轮机带动发电机旋转，将机械能转变成电能。通过电网送到四面八方。
考点.2 核能发电的优点 1．核能发电不会造成空气污染。 2．核能发电不会产生加重地球温室效应的二氧化碳。 3．核燃料能量密度比起化石燃料高上几百万倍，故核能电厂所使用的燃料体积小，运输与储存都很方便。 4．核能发电的成本中，燃料费用所占的比例较低，核能发电的成本较不易受到国际经济情势影响，故发电成本较其他发电方法稳定。 5.核能发电实际上是最安全的电力生产方式。 考点.3 核电站进程
我国比较著名的两座核电站 核电站是指通过适当的装置将核能转变成电能的设施。利用核能进行发电的电站称为核电站，当今世界上只能利用裂变的链式反应产生的能量来发电。 我国核电站的建设始于20世纪80年代中期。首台核电机的组装在秦山核电站进行，1985年开工，1994年商业运行，电功率为300MW，为我国自行设计建造和运行的原型核电机组。使中国成为继美国、英国、法国、前苏联、加拿大、瑞典之后世界上第7个能够自行设计、建造核电站的国家。2015年秦山核电厂扩建项目方家山核电工程2号机组成功并网发电。国内核电机组数量最多、堆型最丰富、装机最大的核电基地。 大亚湾核电站是中国大陆第一座大型商用核电站，也是大陆首座使用国外技术和资金建设的核电站。 考点.5 核能发电比重 我国利用核能发电的增量空间巨大。核电发电量在所有电源发电量中的占比也持续增长，2010年核电发电量占比仅1.77%，到2019年三季度核电发电量占比已经达到4.79%，已经超过了2020年的目标值，根据计划，2020年有望完成核电占比提升至4%的目标。 试题练习 【练习题】1.核电站利用核能进行发电，其所使用的核燃料是：
介绍一下核能发电 自从1896年法国物理学家贝可勒尔发现铀的天然放射性以来，由于近百年来世界各国科学家的辛勤探索，人类不但对物质的微观结构有了更深刻的了解，而且还开发出了威力无比的核能。与此同时与核能相关的核技术，如加速器技术、同位素制备技术、核辐射探测技术、核成像技术、辐射防护技术及应用核技术等也得到迅猛发展。近百年来在这个领域已有40多位科学家获得了世界科学技术成就的最高奖赏——诺贝尔物理学奖或化学奖，这是其他任何学科领域都从未有过的。 第二次世界大战末期，美国使用绰号叫“小男孩”和“胖子”的两颗原子弹在日本广岛和长崎造成了人间灾难。从此人们一听到“原子弹”三个字就不寒而粟，甚至“原子能”或“核能”也被曲解为核武器的代名词。直至今天还有不少人对核电站害怕得很，以为核电站出事故时也会像原子弹一样爆炸，公众对核能和核技术充满恐惧感和神秘感。 然而核能的发现和应用也与古代“火药”的发明和应用一样，它既能用来作为杀人武器，又能移山填海，造福人类。事实上，第二次世界大战结束后，热爱和平的各国科学家就在和平利用核能力上面进行了卓有成效的工作。原子弹爆炸9年后，世界上第一座核电站在前苏联建成发电，它标志着人类大规模利用核能时代的开始。然而，直到今天，核能的利用仍然在两个领域中同时展开和同时发展。一方面在建设更多的不同堆型的核电站——轻水堆电站、重水堆电站、快堆电站，另一方面又在制造大规模的杀伤核武器——原子弹、氢弹、中子弹；一方面在建
造核动力破冰船，另一方面又在建造核动力航空母舰和核潜艇。以致直至今天人类仍处在核威胁和核恐怖之中。为此热爱和平的人们一直在呼吁禁止核武器，直至彻底销毁全部核武器。 在进入21世纪，和平和发展已成为世界主流，人们既期望核能作为最具潜力的新能源在解决人类面临的能源危机中能发挥主力军的作用；又希望核武器永远在地球上消失，让人类赖以生存的地球成为美丽的乐园。 人类生活中利用的大多是化学能。化石燃料燃烧时燃料中的碳原子和空气中的氧原子结合，同时放出一定的能量。这种原子结合和分离使得电子的位置和运动发生变化，从而释放出的能量称之为化学能。显然它与原子核无关。 如果设法使原子核结合或分离是否也能释放出能量呢?近百年来科学家持之以恒的努力给予的答案是肯定的。这种由于原子核变化而释放出的能量，早先通俗地称为原子能。因为所谓原子能实际上是由于原子核发生变化而引起的，因此应该确切地称之为原子核能。经过科学家们多年的宣传，现在广大公众已了解原子能实际上是“核”的功劳，于是现在简洁的称呼“核能”取代了“原子能”；“核弹”、“核武器”取代了“原子弹”和“原子武器”。 “核能”来源于将核子(质子和中子)保持在原子核中的一种非常强的作用力——核力。试想，原于核中所有的质子都是带正电的，当它们拥挤在一个直径只有10-13cm的极小空间内时其排斥力该有多么大!然而质子不仅没有飞散，相反地还和不带电的中子紧密地结合在一起。这说明在核子之间还存在一种比电磁力要强得多的吸引力，这种力科学家就称之为“核力”。核力和人们熟知的电磁力以
我国核能发展现状 目前我们国家核能起着相当重要的作用，核能的和平利用是20世纪人类最伟大的成就之一，经过半个多世纪的发展，核技术已经渗透到能源、工业、农业、医疗、环保等各个领域，特别是核能在电力工业成功运用，为提高各位人们的生活质量与水平作出了重要贡献。 目前核电约占世界总发电量的16%，与水电、火电一起构成电力能源三大支柱，核能技术不断发展和进步寄托着人类对未来的希望，它将成为最终解决全球可持续发展的综合能源之一。世界50多年的核能发展表明，核能不失为一种清洁、安全和经济的能源，随着我国经济的持续高速发展，毕竟对能源提出快速增长要求，而我国目前以煤炭为主的能源结构又与日益严重的环境问题日益相关，所以发展核能是解决我国能源短缺、改善能源结构、控制环境污染、保障能源结构重要途径之一。 中国建设的第一座核电厂1991年建成投产，结束了中国大陆无核电力的历史，1994年投产大电站，1996年中国又自主设计建设了二级核电站，三级核电站，随着最近广东核电厂投入，我国目前公共12组核电机组投入运行，运行的核电机组安全状况良好，平均用于值可达到85%，核电辐射水平一直保持在本地水平。 到目前为止我国已合作了12个核电项目，共31台机组，合作规模达到3378万千瓦，已开工建设24台，建成规模2660万千瓦。核电作为我国新能源的主力军，正面临着难得的发展机遇，进入了批量化、规模化的发展阶段，目前我国引进三代核技术AP1千以及EP2顺利建成，它在中国经济快捷的发展，对核燃料的高效利用以及对减少高排放物发挥了重大的效应。 07年3月，随着中美间两份重要协议《核岛供货合同框架协议》和《技术转让合同的框架协议》的签署，美国西屋公司和绍尔公司组成的西屋联合体在中国的
题目名称：核能发电技术姓名： 班级：电气101 学号： 日期：2013.11.10 嘉兴学院机电工程学院
核能发电技术 (嘉兴学院机电工程学院, 浙江嘉兴 314001) 摘要：利用核能，核电的发展是相当快的，核能是公认的经济，安全，可靠，清洁的能源。世界在继续消耗资源，能源需求持续增长，包括我国在内的世界各国积极发展核电。 本文主要介绍了核能的形式及其利用、核能技术的利用、核反应装置、核能发电技术与发电设备、核电站的运行与监控系统、核能发电的经济技术性评价。 关键词：核能发电；核反应原理；核电站 中途分类号：TM613 Nuclear power generation technology ZhouXiao-yao ( College of Mechanical & Electrical Engineering, Jiaxing University, Jiaxing Zhejiang 314001, China) Abstract: Utilization of nuclear energy, nuclear power development is quite fast, nuclear is recognized as an economical,safe, reliable,clean energy.As the world continues to consume resources and energy demand continues to grow,countries around the world including our country are actively develop nuclear power. This paper describes the form and use of nuclear energy, nuclear reaction theory and reactors, nuclear power technology and power generation equipment, nuclear power plant operation and monitoring systems, nuclear power's economic technical evaluation. Key words:Nuclear power; Nuclear reaction theory; Nuclear power plant 0 引言 能源是人类社会的命脉，一个国家的能源开发和利用水平，标志着该国的生产力水平，生活水平和文化层次。但与不断增长的对能源资源的渴求，传统的能源已经满足不了人们的需求。 伴随着经济的高速发展，能源问题突现在我们面前，保障我国的能源安全将直接关系到我国经济能否保持良好的发展态势。能源是经济发展的支柱和动力。能源短缺将严重制约我国经济的高速发展[1]。 在人们对能源需求的日益增加，而煤炭、石油等传统能源日益匮乏的背景下，开发和利用核能等可再生能源越来越受到重视。核能发电作为可再生能源利用的一种重要形式，具有洁净、无污染等优点，已经成为国内外学术界和工业界研究的热点[2]。在国内，电能紧缺已经成为一个非常严峻的问题，核能发电系统有望在未来缓解这一紧张局面。核能发电不像化石燃料发电那样排放巨量的污染物质到大气中，因此核能发电不会造成空气污染。 1 核能原理及其利用 (1) 核能原理 由相对论的质能关系式M=mc2可知，质量和能量是相互联系的。当一个系统的能量减小时，系统向外界散发能量；反之系统吸收能量。我们知道,原子核是由质子和中子组成的，质子和种子都叫做核子。组成某一原子核的核子的的质量和与该原子核质量的差值叫做原子