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核能的利用

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核能的利用

摘要:核能具有独特的优越性,开发和利用新型的核能源是人类社会生存发展的必然趋势。本文通过分析核能的简介、世界核能利用现状及核能在我国的发展,论述核能利用。

关键字:核能利用、核能现状、核能发展、核能简介

引言

人类的一切活动都离不开能源,能源是发展工业、农业、国防、科学技术和提高人民生活水平的重要基础。1939 年原子核裂变的发现,开辟了核能利用的新时代.。特别是在能源结构从石油转入非油能源的新时期里,核能被认为是解决世界能源短缺的一种重要途径,可开发的核燃料资源所提供的裂变能、聚变能,可供人类大规模长时期的利用。核能具有独特的优越性,开发和利用新型的核能源是人类社会生存发展的必然趋势。近年来,大力发展核电是许多国家在研究本国能源现状和前景之后,所采取的一种比较普遍的基本政策。

1、核能简介

1.1核能的发现

核能的发现凝聚了众多科学家的智慧和汗水。1932年,英国物理学家查德威克发现了中子,为人类提供了打开核能利用大门的一把钥匙,1939 年,费米利用中子轰击铀发现反应能产生中等重量的元素,居里夫人的女儿伊伦·居里进行了类似的研究,但得到了不同的反应产物。德国科学家哈恩重复他们的实验,证实中子轰击铀能产生重量为铀一半的元素,并确定它是钡,他的进一步工作证实了伊伦·居里实验的产物是镧。接着,流亡瑞典的奥地利女科学家迈特纳提出了铀核裂变的概念,并指出裂变能放出能量。为了能持续地放出核能,匈牙利物理学家西拉德最先考虑了链式反应发生的可能性。1939 年约里奥·居里夫妇等人,通过实验发现一个铀核(U - 235)裂变会释放出2—3个中子,用实验证实了链式反应的可能性。1941年12月到1942年12月,费米领导一批物理学家在芝加哥大学斯塔克运动场的西看台下,成功地建造了世界上第一座原子核反应堆,发出了200W的电,解决了受控自持链式反应的众多技术问题,这标志着核能和平利用

时代的到来【1】。

1.2核能的利用原理

核能,由于原子核内部结构发生变化而释放出的能量。其是通过转化其质量从原子核释放的能量,符合阿尔伯特·爱因斯坦的方程E=mc²,其中E=能量,m=质量,c=光速常量。核能通过三种核反应之一释放:1、核裂变,打开原子核的结合力。2、核聚变,原子的粒子熔合在一起。3、核衰变,自然的慢得多的裂变形式。

核能利用核反应堆中核裂变所释放出的热能进行发电的方式。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个大气压左右的过饱和蒸汽,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。核能发电所使用的的铀235纯度只约占3%-4%,其余皆为无法产生核分裂的铀238【2】。

2、世界核能利用现状

全世界现有433座核电机组在运行、总装机容量为3. 49亿kW、核电占全球总电力生产量的16. 1 %。全世界已有17个国家的核电在国家电力生产中的比例超过25 %,其中发达国家核电所占比重,法国为77%,韩国为38%,日本为36%,英国为28%,美国为21%(美国在全球核电总装机容量中所占比重为29%),加拿大为12%。近年来全世界核电发电量维持在总发电量的1/6左右,达到了可以和煤电、油电、水电、气电平起平坐的地位,核电已经成为世界能源的重要组成部分【3】。

2.1法国核能利用现状

当今,法国核电在世界上占有很重要的位置,它与美国及日本构成了世界核电工业三强。法国在役核电机组数量为59座,总装机容量为6.24万兆瓦,现均仅次于美国列世界第二位,分别占到了全球总数的14%及全球总量的17.6%,其核电占国家发电总量的比例达到了78%,位居世界主要工业大国的首位。目前,法国运行中的核电机组共有59座,总功率为63363 MW,每年供应4000多亿kWh 电力,核电占总发电量的约78%【3】,很明显,核电现在已经在法国电力及能源中占据了举足轻重的位置,为保证法国经济稳步和迅速发展发挥着极为重要的作用。

法国核电工业为保持法国商业平衡和发展外贸也发挥了重大作用。每年能为法国节省用于进口化石燃料的300亿法郎;通过向国外出售电力,每年还能为法国赚取180亿法郎,以及通过出售核燃料循环产品及服务,赚取大约100多亿法郎。同时自70年代大规模发展核电以来,法国电力市场价格相当稳定,造就了法国核电强大的竞争力。法国电力公司才成为欧洲第一大电力出口公司。世界第二大电站出口商,法国第四大产品出口企业。每年净出口电力达720亿千瓦小时以上。与周边国家相比较,法国目前的CO2排放水平是相对较低的,而这一成绩的取得应主要归功于核电。长期以来,法国一直优先发展核电,而大量减少火电。发展核电每年使法国少排放3.45亿吨CO2,为改善法国以及世界的环境质量做出了重要贡献。

2.2美国核能利用现状

目前,美国有104个已经建成并通过注册的核反应堆,有103个正在运行中。另外有4座核反应堆正在建,并已通过注册。这些反应堆都是压水堆或沸水堆,即轻水堆。截止到1991年底,美国有97135兆瓦的核发电能力;到2004年3月,达到97452兆瓦。到2007年12月,美国核管会共批准了110个核电站关于功率提升的申请,这些申请可为美国新增核发电能力4900兆瓦。到2011年,通过功率提升,美国核电站还将新增1690兆瓦核发电能力【4】。

1992~2005年,美国新建燃气电厂装机容量达到27万兆瓦。新建核电厂和煤电厂装机总量仅为14000兆瓦,但美国核电和煤电供应了全国70%的用电量,

保障了美国电力价格的稳定。2005年,美国核发电量达到7810亿千瓦时,约占全国发电总量的近20%。2006年,美国核电运行费用为仅1.66分/千瓦时,低于煤电和燃气发电的费用【4】。这一成绩的取得与1992年颁布的《能源法案》是密不可分的。此外,1998年以后,许多核电厂的合并和重组也对美国核电的发展起到了很大推动作用。今天,美国核电已经和美国经济一样对美国社会发展起着至关重要的作用,核电的发展使美国减少了对进口石油和天然气的依赖。

在过去的20年中,美国核电产业取得的一项重要成果就是通过更新维护提高了反应堆的运行效率,大大提高了反应堆的发电能力。1980年,美国反应堆利用率仅为54%,1991年为68%,到2001年这一数字达到了90.7%。美国电力运营商Exelon公司的17个反应堆利用率达到了94.4%【4】。

3、核能在我国的发展

3.1我国核能的起步

我国的核能事业起步于20世纪50年代,首先也是应用于军事上。1964 年10月16日,我国第一颗原子弹装置爆炸成功,标志着我国核工业初步建立。我国的核工业从主要为军用服务迅速发展起来。然而,对比其他国家的核能从军用到民用的过程,我国民用起步很晚。美国以及前苏联,核电站的运行是在20世纪50年代中期;英国和法国是在20世纪60代;我国直到1991年12月浙江秦山核电站并网发电,才有了自己的第一座核电站,比上述国家慢了27—37年。所以,相对来说我国核电事业起步很晚。

3.2我国核能发展与世界的差距

我国核能利用与许多国家存在较大的差距。我国核能利用总量很少,远远低于美国、法国、日本等发达国家,核能消耗量占整个一次能源消耗的比重也远远低于法国、日本,甚至低于发展中国家印度。法国核电在电力中的比重已经超过75 %。与东亚相邻国家、地区相比,我国大陆地区的核电所占总用电量的比例远远低于日本和韩国以及台湾地区,1995年日本和韩国的核电比例分别是30 %和36.2 %,台湾地区是31 %,而我国大陆只有1. 29 %。

结束语

本文通过核能的简介、世界核能利用现状及核能在我国的发展分析核能的利用,得出结论。核能是各国今后解决能源危机最主要、最本质的途径。核能不仅满足了人们的消费需求,并在本质上解决不了人类社会发展与能源需求的矛盾。核能在各国的大力发展将成为一种必然。

参考文献

核能利用与发展论文

核能利用与发展趋势 学校:东北农业大学 学院:工程学院 班级:机化1302 学号: 姓名:

核能利用与发展趋势 Unclear energy utilization and development trend 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 1.核电概述 核能的发展和利用是20世纪科技史上最杰出的成就之一。它通过转化其质量从原子核释放的能量,符合阿尔伯特·爱因斯坦的方程E=mc2,该方程式表明,质量和能量是等价的,其比例常数为光速的平方。在核能的利用中,核电厂的发展是相当迅速的,己被公认为是一种经济、安全、可靠、干净的能源,核动力技术在多数发达国家得到了巨大发展,也在很多发展中国家获得了广泛的认可。根据能源需求和能源生产结构,我国政府己制定了积极发展核电的方针,建设了秦山和大亚湾两大核电基地,中国核电建设的安全策略取得了成功。 2.核能发电 核能是原子核结构发生变化是释放出来的能量。目前人类利用核能主要有三种——重元素的原子核发生裂变和轻元素的原子核发生聚合反映时释放出来的核能或是原子核自发射出某种粒子而变为另一种核的过程,它们分别为核裂变能、核聚变能和核衰变。核裂变能 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(原子序数较小的)原子的一种核反应形式。原子弹以及裂变核电站的能量来源都是核裂变。早期原子弹应用钚-239为原料制成。而铀-235裂变在核电厂最常见。 重核原子经中子撞击后,分裂成为两个较轻的原子,同时释放出数个中子。释放出的中子再去撞击其它的重核原子,从而形成链式反应而自发分裂。原子核裂变时除放出中子还会放出热,核电厂用以发电的能量即来源于此。 由于每次核裂变释放出的中子数量大于一个,因此若对链式反应不加以控制,同时发生的核裂变数目将在极短时间内以几何级数形式增长。若聚集在一起的重核原子足够

核能的利用与发展

核能的利用与前景 摘 要 本文简要介绍原子核的质量亏损和结合能、核子的平均结合能与规律等核能利用原理及核能发电、供热的应用,并对核能聚变前景进行展望。 关键词 核能 质量亏损 结合能 1、引言【1】 人类赖以生存的地球,正在超负荷运行。不仅人口在增长,而且社会发展对能源的需求正以惊人的速度增长。而靠大量燃烧石化燃料获得能源的同时,也给现代社会带来了许多难以解决的灾难性问题:能量资源短缺,森林植被遭破坏,大气、水系、土壤被污染,二氧化碳增多导致的温室效应使自然灾害增多等等。在保护和改善环境的前提下开发利用新兴能源,是人类生存和社会发展的必然趋势。20世纪30年代,随着对原子核研究的深入,人类发现了原子核内蕴藏着巨大的可开发的能量,并开始和平利用原子能的研究。经半个多世纪的努力,迄今世界上已有30多个国家建造核电站440多座,发电量占全球的18%。与火电相比,核电是廉价、洁净、安全的能源。随着将来受控热核聚变的成功,核能必然成为未来的能源支柱。 2、原理 2.1、原子核的质量亏损和结合能【1】 原子核都是由质子和中子组成的,质子和中子统称核子。实验数据发现任何一个原子核的质量总小于组成它的所有核子的质量和,也即核子在组成原子核的过程中,发生了质量亏损,其亏损等于核子结合为核时质量的减少,用△M 表示。 根据爱因斯坦质能方程2E mc =,可知自由核子在结合成原子核时要释放能量,这个能量称为原子核的结合能B 。2()p n B ZM NM M C =+-,其中M p 、M n 、M 分别为质子、中子、原子核的质量。 2.2、核子的平均结合能与规律【1】

质子和中子结合为原子核时放出 的总能量除以质量数A,称为核子的平 均结合能E 。其物理意义是自由核子结 合成原子核时平均每个核子释放的能 量;也可以理解为核分散成核子时,外 界必须对每个核子作功的平均值。E 的 大小可以表征原子核稳定的程 度。平均结合能越大,表示这些 原子核越稳定。核子数较小的轻 核与核子数较大的重核,平均结 合能都比较小,中等核子数的原 子核,平均结合能较大,表示这 些原子核较稳定。当平均结合能 较小的原子核转化成平均结合 能较大的原子核时,就可释放核 能。 图1中表示出各种不同核的平均结合能对质量数A 的分布曲线。从曲线图分析可知中等原子核的平均结合能较大,轻核和重核的平均结合能较小。这说明当一个重核分裂成两个中等质量的原子核时或者当两上很轻的核聚合成一个较重的核时,将有能量的释放,此能即为原子能,又称核能。重核的裂变和轻核的聚变是获取原子能的两条主要途径。 2.3、核裂变【2】 核裂变,又称核分裂,是指由重的原子(铀y óu 或钚b ù)分裂成较轻的原子的一种核反应形式。原子弹以及裂变核电站或是核能发电厂的能量来源都是核裂变。其中铀裂变在核电厂最常见,加 热后铀原子放出2到4个中子,中子再 去撞击其它原子,从而形成链式反应而 自发裂变。如图2所示。 2.2、核聚变【2】 核聚变是指由质量小的原子 (主要 图1:平均结合能图 图3 :核聚变示意图 外来中子 铀-235 裂变 辐射 中子 链式裂变反应 图3:裂变反应示意图

核能的可持续发展性

核能的可持续发展性 核能(nuclear energy)是人类历史上的一项伟大发现,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。 1895年德国物理学家伦琴发现了X射线。 1896年法国物理学家贝克勒尔发现了放射性。 1905年爱因斯坦提出质能转换公式。 1938年德国科学家奥托·哈恩用中子轰击铀原子核,发现了核裂变现象。 1942年12月2日美国芝加哥大学成功启动了世界上第一座核反应堆。 1954年苏联建成了世界上第一座核电站------奥布灵斯克核电站。 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。 大自然的奉献与人类的聪明才智的结合缔造了核能,一个世纪的时间,核能已经成为了世界能源家族中最重要的一员了。在今天,核能主要有四个作用:第一也是最主要的用途即用于电力生产。当今世界面临的最大问题之一就是能源短缺。像石油、天然气、煤炭,这些化石燃料不但是污染源,而且终将耗尽。此外,从石油中可以提炼石油化工产品或更有价值的产品,所以应该节约使用石油。现在世界上许多国家,特别是工业国家几乎都用核能发电,世界16%的电也是通过核能保障的。世界上六分之一的电是由核电站生产的。现在许多国家还在继续建造核电站。 第二个用途即发展医学技术。现在核技术的发展越来越使医学技术受益,许多病症需要用放射性物质来治疗和预防。如:核放射和核药物对确诊和治疗癌症就有很大的功效。科学家们制造了各种核放射仪器,用其确诊脑癌、肠癌、前列腺癌和乳癌。这些机器对医生对症下药提供了很大帮助。此外,核放射物还能确诊甲状腺、传染病、关节炎、贫血等症状,这使医学越来越依赖于核技术。现今可以用核能而发明的“CT”和核磁共振来确诊每个人身体上不适的地方,并且其误诊率非常低。 第三个用途即用于处理食物。核技术对食品的影响也越来越大,如有些容易

核能技术应用及发展

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

核能的利用及其利弊

核能利弊 福岛第一核电站发生放射性物质泄漏事故后,日本政府已宣布疏散核电站 周边20公里范围内的居民,并要求20公里至30公里范围内的居民留在室内避难。但随着核辐射危机的持续,该区域希望主动疏散避难的民众增多,生活必需品等物资补给也都比较困难,是否需要扩大疏散范围成为一个议题。 中新社东京3月30日电东京电力公司最高管理层30日下午举行记者会, 再次为核事故进行公开道歉。该公司董事长胜俣恒久首次明确表示,发生核泄漏事故的福岛第一核电站1~4号核反将被废弃。日本官房长官枝野幸男则暗示,该核电站另外两个反应堆也将成为废堆。日本政府还决定紧急叫停14座新增核电反应堆的计划,对其能源政策进行全面修正。 截至目前,日本核电站已有2台机组起火、3台机组发生爆炸、3个反应 堆堆芯出现融化,8台机组冷却系统出现故障,这是历史上首次发生群堆核电事故。上个世纪两次著名的核电事故——1979年美国三哩岛和1986年前苏联切尔诺贝利核电事故都仅是一个反应堆造成的。法国安全机构负责人安德鲁-克劳德·罗科斯塔称:福岛核电站事故比三哩岛事故更为严重,但不如切尔诺贝利事故影响大。 随着事态影响的不断扩大,人们已经认识到即便拥有如此先进技术的日 本,对核电事故的控制能力也无法做到“坚不可摧”。曾被视为“清洁高效”的核能被认为是日本解决能源贫乏问题的希望,但这个一度宣称要“核能立国”的国度,现在也不得不反思这个计划能否再坚持下去。 而日本核电事故也正引发“蝴蝶效应”,民众对核电的恐慌正在全球蔓延。 成为全球核电产业未来必须面对的最大挑战。日本大地震引发的核安全危机让日本核电产业的美梦濒临破灭。在安全和高效运行近30年后,灾难突然到来,让这个岛国最终没能逃脱核电魔咒。 这个事故,人们开始对核能不得不重新审视,核能,到底是英雄还是混蛋 呢? 对于这个问题,我们得先对核能有些了解。 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),比较起来所有需要的燃料体积比火力电厂少相当多。核能发电所使用的的铀235纯度只约占3%-4%,其余皆为无法产生核分裂的铀238。 举例而言,核电厂每年要用掉80吨的核燃料,只要2支标准货柜就可以运载。如果换成燃煤,需要515万吨,每天要用20吨的大卡车运705车才够。如果使用天然气,需要143万吨,相当于每天烧掉20万桶家用瓦斯。换算起来,刚好接近全台湾692万户的瓦斯用量。核能还具有以下一些优点: 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,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。 wk_ad_begin({pid : 21});wk_ad_after(21, function(){$('.ad-hidden').hide();},

辩论赛核能发展弊端反方论据一辩陈词

辩论赛核能发展弊端反方 论据一辩陈词 Last revision on 21 December 2020

开发核能源弊大于利 大家晚上好,今天的辩论赛我方观点的观点是:核能利用弊大于利。 我们都知道2011年3月11日,日本本州岛海域发生里氏级地震,然而众多媒体更关注的似乎不是地震本身的灾害,而是集中报道了日本福岛第一核电站的核事故,世人对核的紧张和忧虑再次被激起! 人类到底该不该开发利用核能源在我方看来,人类不应该开发核能源,核能源利用弊大于利。 第一:核能是绿色能源吗 也许你会认为核能不会像煤炭和石油等化石燃料那样产生大气污染,也不会排放温室气体二氧化碳,其实事实完全相反。用于核电的原料之一是铀,铀浓缩设施需要依靠煤炭提供电力的工厂。这些工厂向大气排放了大量的的二氧化碳。此外铀浓缩过程还会排放大量氯氟烃,比二氧化碳强度高一万到两万倍的温室气体。此外由于核能发电热效率较低,故核能电厂的热污染较严重。而且,在核发电过程中,每年又要向空气和水中持续排放超过上千万居里的放射性同位素。 第二:核能是高效能源吗 核工业的真正经济价值从来就没有被认真地分析过,这其中包括铀浓缩的成本,发生核事故后的巨大经济索赔,拆卸到期反应堆成本,核原料和废料的运输和将放射性核废料储存25万年的所需费用。这些总和比获得的商业价值高10倍乃至百倍千倍!人类目前只是被核电站其燃料成本的低廉所迷惑! 第三:核能的利用安全吗

其实历史上,核泄漏事件曾带来无穷无尽的灾难…… 1986年前苏联切尔诺贝利核电站发生爆炸,受污染面积达390万平方公里。在过去20年间,切尔诺贝利核事故受害者总计达900多万人! 历史的教训告诉我们,核电站在运行时不能出半点差池。问题是" 人有失手,马有乱蹄",我们对所有安全措施的严守都只能是为我们提供一种近似的而非彻底的安全。 第四:我们还有更好的能源! 新能源中的光伏和风力发电更具优势。 作为全球第四大经济体,德国正在考虑永久放弃核能源转而制定了一个新的风电发展长远规划。法国是世界上核电发电比例最高的国家,但是其政府早在几年前就已决定淘汰核电,并制订了一个时间表逐步实现能源无核化! 种种迹象都表明,核能开发弊大于利!现如今对核能的开发就是一种赌博!就以核电站为例,我们赌的是在现有设计方案完全正确,施工队伍完全按照标准施工,核电站寿命40年内电站工作人员无丝毫马虎,无任何大的自然灾害,无任何恐怖袭击,无任何军事打击!而我们的赌注却是我们子孙后代的幸福。然而大家又都知道小概率事件几乎是不会发生。几十年后,你的孙子告诉你,爷爷:我们输大了!

核能开发利用及对环境的污染

核能的开发利用及对环境的污染 能源是人类社会和经济发展的保障性资源,同时能源问题也是世界性的问题。目前人类所使用的能源主要是化石能源,自19世纪70年年代产业革命以来,化石燃料的消费量急剧保持增长,90%以上的世界经济活动所需的能源都依靠化石能源提供,由于大量消耗,这类资源正趋于枯竭;同时化石燃料的大规模利用也带来了严重的环境污染,导致了温室效应和全球气候变暖等一系列环境问题。能源危机与环境危机日益紧迫,寻找新的清洁、安全、高效的能源是人类所面临的共同任务。 现代社会中,除了煤炭、石油、天然气、水力资源外,还有许多可利用的能源,如风能、太阳能、潮汐能、地热能等等,但是由于技术问题和开发成本等因素,这些能源很难在近期内实现大规模的工业生产和利用;而核能是一种经济、安全、可靠、清洁的能源,同各种化石能源相比起来,核能对环境和人类健康的危害更小,这些明显的优势使核能成为新世纪可以大规模使用的安全和经济的工业能源。从20世纪50年代以来,前苏联、美国、法国、德国、日本等发达国家建造了大量的核电站,由于核电具有巨大的发展潜能和广阔的利用前景,和平发展利用核能将成为未来较长一段时期内能源产业的发展方向。 一.核能发展的简单历程 人类对核能的现实利用始于战争。核能的战争用途在于通过原子弹的巨大威力损坏敌方人员和物资, 达到制胜或结束战争的目的, 目前人类对核能的开发利用主要是发展核电, 相对与其他能源, 核能具有明显的优势。核电站的开发与建设开始于20世纪50年代,1954年,前苏联建成电功率为5000kW 的实验性核电站;1957年,美国建成电功率为9万kW 的希平港原型核电站;这些成就证明了利用核能发电的技术可行性。国际上把上述实验性和原型核电机组称为第一代核电机组。 20世纪60年代后期以来,在试验性和原型核电机组基础上,陆续建成电功率在30万kW 以上的压水堆、沸水堆、重水堆等核电机组,它们在进一步证明核能发电技术可行性的同时,使核电的经济性也得以证明:可与火电、水电相竞争。20世纪70年代,因石油涨价引发的能源危机促进了核电的发展,目前世界上商业运行的四百多座核电机组大部分是在这段时期建成的,称为第二代核电机组。 第三代核电设计开始于20世纪80年代,第三代核电站按照URD或EUR 文件或IAEA 推荐的新的安全法规设计,但其核电机组的能源转换系统(将核能转换为电能的系统)仍大量采用了第二代的成熟技术,预计一般能在2010年前进行商用建造。从核电发达国家的动向来看,第三代核电是当今国际上核电发展的主流。 与此同时,为了从更长远的核能的可持续性发展着想,以美国为首的一些工业发达国家已经联合起来组成“第四代国际核能论坛”(GIF),进行第四代核能利用系统的研究和开发。第四代是指安全性和经济性都更加优越,废物量极少,无需厂外应急,并具有防核扩散能力的核能利用系统,其目标是到2030 年后能进行商用建造。 二.核能的利用现状与核电的发展 1954年前苏联世界建成第一座发电功率为5000KW 的试验性核电站, 美国则在1957年12月建成了发电功率达90000KW的希平港压水堆核电站。20世纪60年代到70年代, 是世界各国经济快速发展时期, 电力需求也以十年翻一番的速度迅速增长, 此时, 核电的安全性和经济性得到验证, 相对于常规发电系统的优越性鲜明地显现出来, 给核电发展提供了一个广阔的市场。核电迅速实现了标准化、批量化的建设和发展。 国际原子能机构公布的一份报告显示, 立陶宛核能发电在全国发电总量中所占的比重接近80%, 这一比重在世界上是最高的。在世界主要工业大国中, 法国核电的比例高, 核电占国家总发电量的78%, 位居世界第二, 日本的核电比例为40%, 德国为33% , 韩国为30% , 美国为22% , 而我国仅为2%右, 发展空间很大。

什么是核能及核能的利用

什么是核能及核能的利用 关键字:核能利用、核能现状、核能发展、核能简介 引言 人类的一切活动都离不开能源,能源是发展工业、农业、国防、科学技术和提高人民生活水平的重要基础。1939 年原子核裂变的发现,开辟了核能利用的新时代.。特别是在能源结构从石油转入非油能源的新时期里,核能被认为是解决世界能源短缺的一种重要途径,可开发的核燃料资源所提供的裂变能、聚变能,可供人类大规模长时期的利用。核能具有独特的优越性,开发和利用新型的核能源是人类社会生存发展的必然趋势。近年来,大力发展核电是许多国家在研究本国能源现状和前景之后,所采取的一种比较普遍的基本政策。 1、核能简介 1.1核能的发现 核能的发现凝聚了众多科学家的智慧和汗水。1932年,英国物理学家查德威克发现了中子,为人类提供了打开核能利用大门的一把钥匙,1939 年,费米利用中子轰击铀发现反应能产生中等重量的元素,居里夫人的女儿伊伦·居里进行了类似的研究,但得到了不同的反应产物。德国科学家哈恩重复他们的实验,证实中子轰击铀能产生重量为铀一半的元素,并确定它是钡,他的进一步工作证实了伊伦·居里实验的产物是镧。接着,流亡瑞典的奥地利女科学家迈特纳提出了铀核裂变的概念,并指出裂变能放出能量。为了能持续地放出核能,匈牙利物理学家西拉德最先考虑了链式反应发生的可能性。1939 年约里奥·居里夫妇等人,通过实验发现一个铀核(U - 235)裂变会释放出2—3个中子,用实验证实了链式反应的可能性。1941年12月到1942年12月,费米领导一批物理学家在芝加哥大学斯塔克运动场的西看台下,成功地建造了世界上第一座原子核反应堆,发出了200W的电,解决了受控自持链式反应的众多技术问题,这标志着核能和平利用时代的到来【1】。 1.2核能的利用原理 核能,由于原子核内部结构发生变化而释放出的能量。其是通过转化其质量

如何合理利用核能

人类进入新世纪后,能源问题成为一个日益紧迫的问题,能源的合理利用和新能源的开发越来越受到人们的重视。核能,作为新的高效的能源而受到更大的重视,发展核能是许多国家的能源战略。我们也应该合理的发展核能来缓解我们国家的能源压力。 自从1954年前苏联建成世界上第一座核电站之后,核能以其安全高效污染小的特点在世界上显得日益重要,世界范围内的核电事业也蓬勃发展,当今,全世界几乎16%的电能是由441座核反应堆生产的,而其中有9个国家的40%多的能源生产来自核能。核能,已经成为人类发展必不可少的能源构成部分。 到现在核电已经有近六十年的发展史,核能发电技术日益完善,其安全性更加提高,核能发电的许多优点是别的发电技术所不能比拟的,例如,核能发电对空气无污染;不会产生温室气体;核燃料的运送成本较化石燃料低很多;核能发电的成本不会受到国际经济形式的影响,发电成本稳定等等,所有的这些特点都让核能有着很大的发展优势。 当然,凡事有利有弊,核能的利用上也有很多潜在的威胁让一些人止步不前。他们会以历史上的核事故为借口来反对发展核能,对发展核能的建议极力反对。历史上共发生过三次大的核电站事故:前苏联切尔诺贝利核电站事故,美国的三里岛核事故以及前不久日本的福岛核事故。前两次核事故都是人为因素搞成的,日本的福岛核事故则是由于自然原因,没有说因为核电站在运行过程中自己发生事故,可见核发电还是安全的。人为因素完全可以避免,自然因素导致的核事故可以通过地理的选址等来避免,人们不应该仅因此就反对发展核电,而应该从历次事故中吸取教训,将事故的发生率以及危害降到最低,以及考虑好一旦发生事故之后的善后应急措施。 合理利用核电,应该从各个方面考虑,不应该一朝被蛇咬十年怕井绳,我们应该寻找让核发电更加安全高效的方法,综合考虑地理,人文,经济等等各方面因素,寻找核发电的最优解,让核能更多的造福人类! 总之,对于发展核能我们要从经济、技术等各方面大力支持,我相信总有一天核能这个现在仍然让人类有些顾忌的能源会被人类运用自如,对人类的发展会有更大的影响!

核能发展的利与弊

核能发展的利与弊 吴瀚 中国石油大学(华东)信息与控制工程学院电气1605 1605030521 摘要:随着社会的发展,人们对于能源的需求越来越多,然而地球上的化石能源正越来越少,并且带来了许多环境问题。所以,我们继续一种新的相对清洁的能源,而核能恰好符合这些条件。诚然,核能作为新生事物,必然有其两面性。它所带来的运行与废料处理问题不容忽视,但我们可以加速技术的研发,解决这些问题,让核能能更好地为我们服务。 关键词:核能、利弊、发展历程、解决方法 引言:19世纪末,英国物理学家汤姆逊发现电子。从此,人们开始逐渐揭开原子核的神秘面纱。在1895年德国物理学家伦琴发现了X射线,紧随其后的是法国物理学家贝克勒尔于1896年发现了放射性。到了1898年居里夫人与居里先生发现放射性元素钋。经过三年又九个月的艰苦努力,居里夫人于1902年又发现了放射性元素镭。在1905年爱因斯坦提出质能转换公式,而到了1914年英国物理学家卢瑟福通过实验,确定氢原子核是一个正电荷单元,称为质子,之后,1935年英国物理学家查德威克发现了中子。1938年德国科学家奥托·哈恩用中子轰击铀原子核,发现了核裂变现象,从此,人们意识到隐藏在核内的巨大能量。于1942年12月2日美国芝加哥大学成功启动了世界上第一座核反应堆。1945年8月6日和9日美国的两颗原子弹先后投在了日本的广岛和长崎,伴着巨响,核能终于为世人所熟知。1954年苏联建成了世界上第一座商用核电站——奥布灵斯克核电站。从此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核能应用研究。 到2017年,全世界已有30个国家拥有核电站,全球运行核电站数量已有441座,其中绝大部分是压水堆核电站。目前,只有核裂变被用于核能发电,而核聚变,乐观地估计,还需50年实现商业化。由于自然界有很多核聚变所需的氢同位素,且不会产生核废料的问题,所以各国在积极地发展受控核聚变,最著名的便是托卡马克受控热核反应装置。 随着时代的发展,现有的能源已经不能很好地满足。化石燃料的探明量并没有太多的增加,而人们燃烧量越来越多,余下的储量会越来越少。这样,便能很好地解释各国对核能的研究的大力支持。 新生事物都有其两面性,我们应正确认识到核能的优点以及它所可能带来的问题。对这些问题的认真思考,可以让我们更好地控制核反应,处理好带来的问题,让核能转变成高效安全的供电能源,为社会的未来发展提供能源。 一、核能的优点 1、经济方面

核能的有效利用与可持续发展

目前,在全球范围内,为解决油气资源枯竭和燃煤造成的环境污染问题,科学家正在加紧研究开发新能源和可再生能源如核能、风能、太阳能、地热和水力发电等替代能源。其中,核能作为一种清洁、安全和经济的新型能源,其逐渐取代现有化石能源(煤炭和石油)的趋向已越来越明显。调整和优化能源结构,尽可能多地用清洁能源如核能替代含碳量高的化石能源,已经成为中国各界人士的共识和迫切要求,也是能源产业发展应当遵循的原则。 核能是20世纪出现的新能源,核科技的发展是人类科技发展史上的重大成就。核能的有效利用,对于缓解能源紧张、减轻环境污染具有重要的意义。我国十分重视核能的开发利用,在国家高技术研究发展计划(863计划)中,能源领域研制开发三种先进反应堆,它们是快中子堆、高温气冷堆、聚变-裂变混合堆。目前,核裂变能已经为人类提供了总能耗的6%。而当将来利用轻原子核的聚变反应产生的核聚变能得到工业应用后,人类将从根本上解决能源紧张的问题。 从人类能源需求的前景来看,发展核能更是必由之路,这是因为核能有其无法取代的优点,主要表现于: 1.核能是地球上储量最丰富的能源,又是高度浓集的能源。 2.核电是清洁的能源,有利于保护环境。 3.核电的经济性优于火电。 4.以核燃料代替煤和石油,有利于资源的合理利用。 中国核能利用坚持可持续发展,核电发展采用热堆-快堆-聚变堆“三步走”的方针。近期以压水堆核电 站为主,在充分利用已有技术,建设一批压水堆核电站的同时,积极开展国际合作,适时建造先进压水堆 核电站,并以此作为我国未来核电发展的主力机型。 中国积极推进和平利用核能的开发研究,力争在一些重大项目上有新的突破。例如,利用快堆发电、 用核能进行海水淡化、用低温供热堆采暖、用高温气冷堆发电和制氢等,当条件成熟时,使其成为新的产 业。 在更长远的将来,能源开发将更多地寄希望于受控热核反应即核聚变堆的应用。热核反应技术如果获得突破,将有很多优点:热核燃料资源极其丰富,几乎是取之不尽;热核聚变的产物不象裂变产物那样产生核辐射,因而对人类的安全性要比现在的核电站高得多。因此,聚变反应堆核电站的商用成功,将会为人类“永远”解决能源需求问题。

核能发电的利用

核能发电的利用 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。 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、钚核能发电的能量来自核反应堆中可裂变材料(核燃料)进行裂变反应所释放的裂变能。裂变反应指铀-235、钚-239、铀-233等重元素在中子作用下分裂为两个碎片,同时放出中子和大量能量的过程。反应中,可裂变物的原子核吸收一个中子后发生裂变并放出两三个中子。若这些中子除去消耗,至少有一个中子能引起另一个原子核裂变,使裂变自持地进行,则这种反应称为链式裂变反应。实现链式反应是核能发电的前提。 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),比较起来所有需要的燃料体积比火力电厂少相当多。核能发电所使用的的铀235纯度只约占3%-4%,其余皆为无法产生核分裂的铀238。举例而言,核电厂每年要用掉80吨的核燃料,只要2支标准货柜就可以运载。如果换成燃煤,需要515万吨,每天要用20吨的大卡车运705车才够。如果使用天然气,需要143万吨,相当于每天烧掉20万桶家用瓦斯。换算起来,刚好接近全台湾692万户的瓦斯用量。 世界上有比较丰富的核资源,核燃料有铀、钍氘、锂、硼等等,世界上铀的储量约为417万吨。地球上可供开发的核燃料资源,可提供的能量是矿石燃料的十多万倍。核能应用作为缓和世界能源危机的一种经济有效的措施有许多的优点,其一核燃料具有许多优点,如体积小而能量大,核能比化学能大几百万倍;1000克铀释放的能量相当于2400吨标准煤释放的能量;一座100万千瓦的大型烧煤电站,每年需原煤300~400万吨,运这些煤需要2760列火车,相当于每天8列火车,还要运走4000万吨灰渣。同功率的压水堆核电站,一年仅耗铀含量为3%的低浓缩铀燃料28吨;每一磅铀的成本,约为20美元,换算成1千瓦发电经费是0.001美元左右,这和目前的传统发电成本比较,便宜许多;而且,由于核燃料的运输量小,所以核电站就可建在最需要的工业区附近。核电站的基本建设投资一般是同等火电站的一倍半到两倍,不过它的核燃料费用却要比煤便宜得多,运行维修费用也比火电站少,如果掌握了核聚变反应技术,使用海水作燃料,则更是取之不尽,用之方便。其二是污染少。火电站不断地向大气里排放二氧化硫和氧化氮等有害物质,同时煤里的少量铀、钛和镭等放射性物质,也会随着烟尘飘落到火电站的周围,污染环境。而核电站设置了层层屏障,基本上不排放污染环境的物质,就是放射性污染也比烧煤电站少得多。据统计,核电站正常运行的时候,一年给居民带来的放射性影响,还不到一次X光透视所受的剂量。其三是安全性强。从第一座核电站建成以来,全世界投入运行的核电站达400多座,30多年来基本上是安全正常的。虽然有1979年美国三里岛压水堆核电站事故和1986年苏联切尔诺贝利石墨沸水堆核电站事故,但这两次事故都是由于人为因素造成的。随着压水堆的进一步改进,核电站有可能会变得更加安全。 核能发电有很大的优点主要有以下几点: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。核能发电不会产生加重地球温室效应的二氧化碳。核能发电所使用的铀燃料,除了发电外,没有其他的用途。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。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。 然而也存在制约核电发展的瓶颈,核电的发展必定需要以解决几个问题为前提。为核裂变链式反应提供必要的条件,使之得以进行。链式反应必须能由人通过一定装置进行控制。失去控制的裂变能

核能的发展与应用

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

核能的优缺点

对核能的认识及看法 对于核能的概括,最简单最贴切的一句话就是—“受控是天使,失控是老虎”。核能又称原子能,是原子核中的核子重新分配时释放出来的能量,分为三种形式: (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。 核能与化学能的区别在于,化学能是靠化学反应中原子间的电子交换而获得能量。 核能作为一种高效的能源,是不能放弃的。首先,核能发电不像化石燃料一样向大气排放大量的污染物质,这样就避免了大气污染的问题和一系列诸如温室效应等打破自然调节能力的不良效应;然后,核能发电所使用的铀燃料,除了发电外,没有其他的用途,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;最后,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。因而,面对当今的环境问题和化石资源短缺问题,核能势必是我们获得能源的首选途径。 但核能的利用也存在着风险,给我们带来了不少担忧。首当其冲的问题就是核能利用过程中产生的高低阶放射性废料以及核燃料,虽量不大但其放射性依然会给我们带来致命的危害,前些时间的日本大地震以及伴随的超强海啸,导致日本福岛核电站核泄漏,不同程度的污染几乎散播全球,让人不禁想起上个世纪80年代苏联切尔诺贝利核电站带来的无尽灾难;其次,核能的发热效率是很高的,但是有效的能被人类吸收

加以利用的部分却较少,这就造成了资源的浪费,带来了一定热污染;再次,核能发电站投资大,风险高,一旦建立则要消耗大量的人力物力去确保它的运转;最后,和作为当今的一个主题,常与战争联系到一起,近年来伊朗、朝鲜核问题都引发了一定的政治分歧,给世界和平带来了隐患。以上问题是需要我们深思并且加以防治的、约束的方面,值得世界人民都去关注、去探讨。 对于和平安全利用核能这一焦点话题,是值得世界人民深思的。在认识到核能的优越性的同时,我们应当把目光较多的放在核能在使用中的隐患方面,在利用核能发电的同时要积极地去检测核设施的安全与发展问题,做到未雨绸缪,同时要准备采取相应的措施去应对突如其来的灾难,这就需要我们去研究一套更加完善的核使用经验,就核能的冷却和消除进行广泛的科学研究,争取将危害尽可能的减少到不影响人类生存的水平。另一方面问题即是对于核废料的处理,现在常采用的是将带有放射性的废料深埋于地下,这不但间接地给人类的健康带来了危害,也是一种冒险的做法,毕竟这些核隐患不知何时便会带来毁灭性的灾难,因此加速对于核废料处理或者再利用的措施就要积极地研究,争取做到“有始有终”。 综上所述,核能的利用是社会发展的趋势,随着初级核能到第二代、第三代及其以后的发展都是人类科技进步的表现,对核能的理解也在不断加强,我坚信核能带来的危机只是一个暂时的阶段,随着创新的发展势必会克服这些潜在的危机,进而或许还有更新的能源方式发现并且被利用。当前我们要做的就是在研究的同时加强核能使用的监测,努力将风险控制在可以控制的范围内,为我们的安全做好必要的准备,未雨绸缪才会有美好的明天,人类的未来需要世界共同努力。

核能的利用存在的主要问题

8、什么是核能?什么是核能发电 答:核能是由于原子核内部结构发生变化而释放出的能量。即核反应或核跃迁时释放的能量。例如重核裂变、轻核聚变时释放的巨大能量。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,其过程为:核能→水和水蒸气的内能→发电机转子的机械能→电能。 9、什么是毫西弗? 毫西弗是辐射剂量的基本单位之一。“当量剂量”是反映各种射线或粒子被吸收后引起的生物效应强弱的辐射量。其国际标准单位是“西弗”,定义是每千克人体组织吸收1焦耳为1西弗。西弗是个非常大的单位,因此通常使用毫西弗、微西弗。1毫西弗=1000微西弗。 对日常工作中不接触辐射性工作的人来说,每年正常的天然辐射(主要是因为空气中的氡辐射)为1000—2000微西弗。一次小于100微西弗的辐射,对人体无影响。与放射相关的工人,一年最高辐射量为50000微西弗。一次性遭受4000毫西弗会致死。 1.核能的利用存在的主要问题有哪些? 答:(1)资源利用率低; (2)反应后产生的核废料成为危害生物圈的潜在因素,其最终处理技术尚未完全解决; (3)反应堆的安全问题尚需不断监控及改进; (4)核不扩散要求的约束,即核电站反应堆中生成的钚-239受控制; (5)核电建设投资费用仍然比常规能源发电高,投资风险较大。 2、核废料的处理有哪几种方法? 答:“天葬”、“水葬”和“火葬”三种方法。 (1)“天葬”是指:把核废料先固化成玻璃块,装到特制的合金棺中,在棺材外面装上隔热外套,然后用航天飞机把它带入预定的轨道,机械手随即把它推入太空,再点燃助推火箭将它送入3000千米的轨道上,让核废料远远离开人类生活的地球。 (2)“火葬”是美国能源部研制的一种处理核废料的先进方法。火葬前,先在地下挖一个深坑,把放射性物质放入坑内,用特制的盖子把坑顶盖好。将空气净化器上的一根导管从盖子上插入坑内,坑内装4个碳电极,电极接通后,就会产生一股强大的电流,使坑内的泥土温度上升到几百度。 (3)“水葬”就是将深海作为核废料的墓场。将核废料装入密封的合金棺,再用混凝土密封在海底下面。 3、每桶石油的体积为多少升?

核能的利用 练习题(答案)

核能的利用 一、选择题(每小题3分,共54分) 1、1896年,法国科学家贝克勒尔发现了() A、X射线 B、放射性 C、α射线 D、电子 2、不属于新能源的有( ) A、核能 B、太阳能 C、天然气 D、潮汐能 3、放射性现象的发现说明( ) A、原子有内部结构 B、电子有内部结构 C、原子核有内部结构 D、质子有内部结构 4、下列关于原子核的组成的说法中错误的是( ) A、原子核是由带正电的质子和带负电的电子组成的 B、原子核是由带正电的质子和不带电的中子组成的 C、原子核内没有电子 D、原子核内发生某种变化时会产生中子 5、关于α、β、γ射线穿透本领的判断正确的是( ) A、α射线最强 B、β射线最强 C、γ射线最强 D、一样强 6、关于核能,下列说法正确的是() A、原子核很小,因此其中不可能存在大量的能量 B、人们现在能够利用可控核聚变的能量 C、对于核裂变的链式反应,人们还不能控制 D、无论是较大的原子核受激分裂,还是较小的原子核的结合,其中都会伴随着 巨大的能量变化 7、核电站的能量转化情况是() A、核能→机械能→电能 B、核能→内能→机械能→电能 C、核能→化学能→电能 D、化学能→内能→电能 8、下面关于人类利用原子核能的两种主要方法的说法中正确的是 ( ) A、裂变和聚变过程都有质量亏损 B、裂变和聚变过程质量都有所增加 C、裂变过程有质量亏损,聚变过程质量有所增加 D、聚变过程有质量亏损,裂变过程质量有所增加

9、原子弹和核电站的根本区别是() A、原子弹利用核裂变,核电站利用核聚变 B、原子弹利用核聚变,核电站利用核裂变 C、原子弹对裂变的链式反应不加控制,核电站控制裂变的链式反应速度 D、原子弹对聚变的链式反应不加控制,核电站控制聚变的链式反应速度 10、太阳每天能释放大量的核能,是由于太阳内部( ) A、进行着大规模的聚变 B、进行着不能控制的链式反应 C、进行着剧烈的化学反应 D、具有大量的热能 11、氘核的质量为m D,氚核的质量为m T,它们聚变成质量为m He的氦核,并释放出质量为m n的中子,放出的能量应为() A、(m D+m T-m He-m n)c2 B、(m D+m T)c2 C、(m He+m n-m D-m T)c2 D、(m He+m n)c2 12、下列有关目前核反应堆的说法中正确的是( ) A、核反应堆是进行聚变而获得核能的一种装置 B、核反应堆是进行裂变、且不加控制而获得核能的一种装置 C、核反应堆是控制重核裂变速度,使核能缓慢地平稳地释放出来的装置 D、核反应堆是控制轻核聚变速度,使核能缓慢地平稳地释放出来的装置 13、联合国环境公署对科索沃地区的调查表明,北约对南联盟进行的轰炸中,大量使用了贫铀炸弹。贫铀是从金属中提炼铀235以后的副产品,其主要成分为铀238,贫铀炸弹贯穿力是常规炸弹的9倍,杀伤力极大,而且残留物可长期危害环境。下列关于其残留物长期危害环境的理由正确的是 ( ) ①由于爆炸后的弹片存在放射性,对环境产生长期危害 ②爆炸后的弹片会对人体产生危害 ③铀238的衰变速率很快 ④铀的半衰期很长 A、①② B、①③ C、①④ D、②④ 14、热核反应是一种理想能源的原因,描述不正确的是 ( ) A、就单位质量来说,热核反应比重核裂变时释放的能量多 B、对环境的放射性污染较裂变轻,且较容易处理 C、热核反应的核原料在地球上储量丰富 D、热核反应的实现与约束控制较容易

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