核电知识介绍
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核电科普知识介绍前言中国能源现状如何?中国未来能源需求状况如何?我国能源科技将如何应对?我国为什么要发展核电?核能发电有哪些优势?核能发电未来发展趋势是什么?核能开发利用的步骤是什么?核电站的安全措施有哪些?如何正确认识放射性?核电站会像原子弹一样爆炸吗?为帮助公众了解核电有关知识,本文分能源需求、核能及核电站原理、核电优势、核电发展情况、核安全及事故防护九个方面进行了简明扼要的介绍。
世界能源需求在2020年将达到110-352亿吨标准煤,如此巨大的能源需求是任何一种新能源在短期内都无法满足的,核电与水电、火电一起构成世界电力的三大支柱。
2.什么是核能?世界上一切物质都是由原子构成的,原子又是由原子核和它周围的电子构成的。
轻原子核的融合和重原子核的分裂都能放出能量,分别称为核聚变能和核裂变能,简称核能。
核能实验3.什么是核电站?工作原理是什么?核电站就是利用一座或若干座动力反应堆所产生的热能来发电或发电兼供热的动力设施。
反应堆是核电站的关键设备,链式裂变反应就在其中进行。
将原子核裂变释放的核能转换成热能,再转变为电能的系统和设施,通常称为核电站。
核电厂用的燃料是铀。
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,再用处于高压力下的水把热能带出,在蒸汽发生器内产生蒸汽,蒸汽推动汽轮机带着发电机一起旋转,电就源源不断地产生出来,并通过电网送到四面八方。
───核电站工作原理图4.核能发电有哪些优势?能源形式优点缺点核电燃料储量丰富、高密集型、经济、清洁的能源,有利于资源的合理利用;技术成熟,燃料能量密度高,1公斤铀---235裂变产生的能量相当于1170吨标准煤;燃料成本低。
核电厂造价高出火电厂30%---50%,但后续成本低。
化石燃料发电电厂造价低,技术成熟产生的二氧化硫、二氧化碳、氮氧化物、一氧化碳和颗粒物等带来环境问题;资源有限,燃料费高,约占发电成本的40%-60%.水电无污染水力发电受环境条件与季节影响风电、太阳能、无污染只能在一定条件下有限开发,很难大量地热、潮汐能使用。
核电知识手册1. 什么是核电?核电是利用核能产生电力的一种方法。
它通过核反应堆中的核燃料(如铀、钚等)来产生高温和高压,从而产生蒸汽驱动涡轮机并驱动发电机发电。
2. 核电的优势有哪些?- 低碳排放:相比化石燃料发电厂,核电厂排放的二氧化碳数量更少,对气候变化的影响较小。
- 高能量密度:核能相对于化石燃料有更高的能量产出,能够在小体积内产生大量电力。
- 独立能源:核燃料的贮存量大,在一定程度上能够减少对进口能源的依赖。
- 稳定可靠:核电厂具有较高的运行稳定性和可靠性,能够提供持续和稳定的电力供应。
3. 核电的风险和挑战有哪些?- 核辐射:核电厂存在核辐射的风险,一旦发生事故或泄漏,可能对人类健康和环境造成严重影响。
- 长期废弃物管理:核电厂产生的高放射性废物需要长期储存和处理,需要解决废物管理的问题。
- 安全问题:核电厂需要具备高水平的安全措施和管理,以确保核能的安全使用。
- 不可再生:核燃料资源有限,不具备可再生特性,需要寻找替代能源。
4. 核电的发展现状和前景如何?目前全球大约有440个核反应堆,核电在一些国家和地区仍然是主要的电力来源之一。
鉴于应对气候变化和降低温室气体排放的需求,一些国家正考虑扩大核电的规模和投资。
然而,核电技术的安全性和废物管理问题仍然是公众关注的焦点,可能会对其发展带来一定的挑战。
总的来说,核电作为一种清洁能源和可靠的电力供应方式,在能源转型和减少碳排放方面扮演着重要角色,但其发展需要更严格的安全标准和废物管理措施的支持。
同时,也需要与可再生能源技术相结合,以实现可持续、多元化的能源供应。
核 电 基 础 知 识第一节 核电发展概述1.核能--无穷的能源核能分为裂变能和聚变能两种。
目前人类能正在用于和平利用的只有裂变能。
可控聚变能利用技术正在实验和攻克阶段。
核裂变能的主要原料之一是铀,世界上已探明的铀储存量约490万吨,钍储量约275万吨。
如果利用的好可用2400~2800年。
聚变反应主要来源于氘—氚的核反应,氘可来自大量海水,氚可来自锂(Li+n)。
因此聚变燃料主要是氘和锂,第一个优点是,海水中氘的含量为0.03克/升,据估计地球上的海水量约为138亿亿米2,所以世界上氘的储量约45万亿吨;1升海水中所含的氘,经过核聚变可提供相当于300升汽油燃烧后所放出的能量。
地球上的锂储量虽然比氘少的多,但也有2000多亿吨,用它来制造氚,足够满足人类对聚变能的需求。
这些聚变燃料所释放的能量比全世界现有能源总量放出的能量大千万倍。
按目前世界能源消耗的水平,地球上可供原子核聚变的氘和氚,能供人类使用上千亿年。
如果人类实现了氘—氚的可控核聚变,核燃料就可谓“取之不尽,用之不竭了”,人类就将从根本上解决了能源问题,这正是目前核图1-2 费米图1-3 第一座链式反应 核能图1-1 天然铀矿科学家们孜孜以求的所以。
第二个优点是,聚变能源不仅丰富,而且安全、清洁。
聚变产生的放射性比裂变小的多。
专家们预测,核能在未来将成为人类取之不尽的持久能源。
2.世界核电发展情况概述核能是20世纪人类的一项伟大发现,并已取得了十分重要的成果。
1942年12月2日,著名科学家费米领导几十位科学家,在美国芝加哥大学成功启动了世界上第一座核反应堆,这座反应堆被命名为“芝加哥”第一号,CP-1。
从它对未来的推动和它对社会变迁的重大意义来说,可以同蒸汽机的发明相提并论。
这是一个伟大的科学成就。
首先被应用于原子武器和潜艇核动力方面。
然后,各种类型的核电站相继建成。
标志着人类从此进入了核能时代。
在这以前人类利用的能源,只涉及到物理变化和化学变化,当核能进入人们的生产和生活后,一种通过原子核变化而产生的新能源从此诞生。
核电基础知识:1.什么是核能?答:核能(nuclear energy)又称原子能。
原子核中的核子重新分配时释放出来的能量。
核能可分为三类:(1)裂变能,重元素(如铀、钚等)的原子核发生分裂时释放出来的能量;(2)聚变能,由轻元素(氘和氚)原子核发生聚合反应时释放出来的能量;(3)原子核衰变时发出的放射能。
2.什么是核聚变?什么是核裂变?答:核聚变,又称核融合,是指由质量小的原子,比方说氘和氚,在一定条件下(如超高温和高压),发生原子核互相聚合作用,生成中子和氦-4,并伴随着巨大的能量释放的一种核反应形式。
如果是由较轻的原子核变化为较重的原子核,称为核聚变,如恒星持续发光发热的能量来源。
核聚变就是小质量的两个原子核合成一个比较大的原子核,核裂变就是一个大质量的原子核分裂成两个比较小的原子核,在这个变化过程中都会释放出巨大的能量,前者释放的能量更大。
如果是由重的原子核变化为轻的原子核,称为核裂变,如原子弹爆炸。
3.核电站的发电原理是什么?答:现在使用最普遍的民用核电站大都是压水反应堆核电站,它的工作原理是:用铀制成的核燃料在反应堆内进行裂变并释放出大量热能;高压下的循环冷却水把热能带出,在蒸汽发生器内生成蒸汽;高温高压的蒸汽推动汽轮机,进而推动发电机旋转。
4.核电站组成部分有哪些?答:核电站一般分为两部分:利用原子核裂变生产蒸汽的核岛(包括反应堆装置和一回路系统)和利用蒸汽发电的常规岛(包括汽轮发电机系统)。
核电站使用的燃料一般是放射性重金属:铀-235、钚。
5.什么是核反应堆?答:核反应堆是核电站的核心设备。
它的作用是维持和控制链式裂变反应,产生核能,并将核能转换成可供使用的热能。
反应堆由堆芯、冷却系统、慢化系统、反射层、控制与保护系统、屏蔽系统、辐射监测系统等组成。
核反应堆的心脏是堆芯,由核燃料组件和控制棒组件组成。
堆芯装载在一个密闭的大型钢质容器压力容器中。
压力容器能耐高温、高压和辐照,非常坚固。
核能的知识点核能是指利用核反应产生能量的技术和过程,被广泛应用于发电、医疗和科研等领域。
下面将逐步介绍核能的基本原理、应用和相关问题。
一、核能的基本原理1.原子核和核反应:原子核由质子和中子组成,质子带正电荷,中子没有电荷。
核反应是指原子核之间的相互作用,包括核裂变和核聚变两种类型。
2.核裂变:核裂变是指重核(如铀-235)被中子撞击后,分裂成两个较轻的核,并释放出大量能量。
这种能量释放的过程被利用于核电站的发电。
3.核聚变:核聚变是指轻核(如氘和氚)融合成较重的核,同样也释放出巨大的能量。
然而,目前实现可控核聚变仍面临诸多挑战。
二、核能的应用1.核能发电:核电站利用核裂变产生的热能转化为电能,成为现代社会主要的清洁能源之一。
核电的特点是能源密度高、持续稳定,但也存在核废料处理和核安全等问题。
2.核医学:核医学中应用核稳定同位素和放射性同位素进行医学诊断和治疗。
例如,放射性同位素碘-131可用于治疗甲状腺疾病,放射性同位素锝-99m可用于放射性核素显像。
3.核科研:核能技术在科学研究中起到重要作用。
例如,加速器用于加速粒子,进行高能物理实验;同位素示踪技术可用于研究化学反应、地质学和生物学等领域。
三、核能相关问题1.核废料处理:核能发电产生的核废料需要进行安全处理和储存,以避免对环境和人类健康造成危害。
如何有效处理核废料是一个全球性的难题。
2.核能安全:核电站的核能释放需要严格控制,以防止发生核事故。
核能安全是核能发展的核心问题之一,需要严格的管理和监督。
3.可再生能源替代:随着可再生能源技术的快速发展,一些人提出将可再生能源替代核能发电,以减少对核能的依赖。
然而,可再生能源的发展仍面临技术和经济等挑战。
总结:核能是一种重要的能源形式,应用广泛但也面临一系列的挑战。
了解核能的基本原理、应用和相关问题,有助于我们更全面地认识和评估核能的优势和限制,推动核能在未来的发展和应用中更加安全、高效和可持续。
核电科普知识宣传一、什么是核电站?核电站是利用在动力反应堆中进行的核裂变反应所产生的热能来发电的动力设施。
目前世界上核电站采用的反应堆有压水堆、沸水堆、重水堆、快堆以及高温气冷堆等,但比较广泛使用的是压水反应堆,约占核电总装机容量的70%。
压水反应堆是以普通水作冷却剂和慢化剂,它是从军用堆基础上发展起来的最成熟、最成功的动力堆堆型。
二、什么是核能与核裂变?世界上一切物质都由原子构成。
原子由带正电的原子核和围绕它高速旋转的带负电的电子构成,原子核由质子和中子构成。
链式核裂变反应中子撞击原子核引起原子核裂变,裂变的过程释放出能量,同时又产生了新的中子。
新产生的中子引起新的原子核裂变,裂变反应连续不断地进行下去,同时不断产生能量。
这个过程就是链式核裂变反应。
核能铀-235 原子核在中子的轰击下可以发生核裂变并同时放出能量,此外,铀-233、钚-239等也能产生核裂变反应,核裂变反应放出的能量就是核能。
三、压水堆核电站的发电原理核燃料在反应堆内发生裂变而产生大量热能,再被高压水把热能带 1 出,在蒸汽发生器内产生蒸汽,蒸汽推动汽轮机带动发电机发电。
一回路反应堆堆芯因核燃料裂变产生巨大的热能,由主泵泵入堆芯的水被加热成 327 度、155 个大气压的高温高压水,高温高压水流经蒸汽发生器内的传热U 型管,通过管壁将热能传递给U 型管外的二回路冷却水,释放热量后又被主泵送回堆芯重新加热再进入蒸汽发生器。
水这样不断的在密闭的回路内循环,被称为一回路。
二回路蒸汽发生器 U 型管外的二回路水受热从而变成蒸汽,推动汽轮发电机做功,把热能转化为电力;做完功后的蒸汽进入冷凝器冷却,凝结成水返回蒸汽发生器,重新加热成蒸汽。
这样的汽水循环过程,被称为二回路。
三回路三回路使用海水或淡水,它的作用是在冷凝器中冷却二回路的蒸汽使之变回冷凝水。
四、什么是核燃料?核燃料是可在核反应堆中通过核裂变产生核能的材料,是铀矿石经过开采、初加工、铀转化、铀浓缩,进而加工成核燃料元件。
核电安全知识内容一、核电安全概述核电是指利用核能进行发电的一种方式,其核心部分是核反应堆。
由于核反应堆内部存在大量的放射性物质,因此必须对其进行严格的安全控制,以确保人类和环境的安全。
二、核电安全控制1. 设计阶段在设计阶段,必须对核反应堆进行全面的安全评估,并制定相应的安全措施。
设计中需要考虑到各种异常情况下的应对措施,如地震、洪水等自然灾害以及人为失误等。
2. 建设阶段建设阶段需要严格遵守相关规定和标准,确保建设过程中不存在任何违规行为。
同时需要对建设过程中出现的问题及时处理,并采取相应措施避免再次发生。
3. 运营阶段运营阶段是最重要的阶段,也是最具挑战性的阶段。
在运营过程中需要严格执行各项规定和标准,确保反应堆处于正常状态。
同时还需要开展各种演练和培训活动,提高工作人员应对突发事件的能力。
4. 废弃阶段当反应堆达到寿命周期或出现重大事故时,需要对其进行废弃处理。
废弃处理需要遵守相关规定和标准,确保废弃过程中不会对环境和人类造成危害。
三、核电安全措施1. 设计安全措施在设计阶段就要考虑到各种异常情况下的应对措施,并将这些措施纳入设计中。
例如,设计反应堆时需要考虑到地震等自然灾害的影响,并采取相应的安全措施。
2. 安全设备核电站内部配备了各种安全设备,如紧急停堆系统、紧急冷却系统等。
这些设备可以在突发事件发生时快速启动,保证反应堆处于安全状态。
3. 安全培训核电站内部还要开展各种培训活动,提高工作人员的安全意识和应对能力。
培训内容包括反应堆运行原理、常见故障处理方法、突发事件处置流程等。
4. 应急预案核电站内部还需要制定完善的应急预案,以便在突发事件发生时快速响应。
预案内容包括各种突发事件的处理方法、人员疏散方案、媒体沟通等。
四、核电安全风险1. 自然灾害核电站所在地区可能会受到地震、洪水等自然灾害的影响,这些灾害可能会对反应堆造成损害,导致放射性物质泄漏。
2. 人为失误人为失误也是核电站安全的一个重要风险。
核电科普小知识核电是一种利用核能源产生电能的技术。
核能是指原子核内部的能量,它是一种非常强大的能量形式。
而核电则是将核能转化为电能,在我们日常生活中扮演着越来越重要的角色。
那么,核电是如何产生的呢?核电的基本原理是贯穿整个核电站的“三高一低”:高温、高压、高辐射和低控制。
核电站的核心反应堆内,通过控制裂变反应的速度和方向,释放出大量热能。
这些热能通过核反应堆内的冷却剂(如水或气体)传递到蒸汽发生器中,使水变成高温高压的蒸汽。
蒸汽驱动涡轮机转动,进而驱动发电机转动,最终将机械能转化为电能。
核电站的核心反应堆内,使用的是铀等重元素。
当铀核受到中子的轰击时,会发生裂变,分裂成两个较小的核,同时释放出大量的热能和中子。
这些中子又会轰击周围的铀核,引发更多的裂变反应,形成裂变链式反应。
而核反应堆内的控制棒可以吸收中子,从而控制核反应堆内的裂变反应速度和方向。
核反应堆内的核燃料裂变过程中,会产生大量的热能,如果不及时冷却,反应堆会过热而失控。
因此,核电站采用了多层次的安全保护系统,包括控制棒、核反应堆冷却系统、安全壳等,来确保核电站的安全运行。
值得注意的是,核电站的运转并不会产生二氧化碳等温室气体,从而减少了对环境的污染。
但同时,核电站的运转也会产生核废料,这些废料含有高放射性物质,需要特殊的处理和储存方式。
因此,核电站的建设和运行需要高度的安全防护措施和科学管理。
总的来说,核电是一种利用核能转化为电能的技术,具有能源效率高、环境污染少等优点。
但同时也存在核废料等问题,需要科学的管理和处理。
我们需要不断探索和发展核电技术,以更好地利用和保护我们的能源资源。