核反应与核能

我对核能的认识

引言

随着世界人口的持续增长及发展中同家人民生活水平的逐步提高．化石燃的消耗将会加快。加强可再生能源的利用得到各国的强烈响应，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。因此核能的优势得到显现，越来越受到重视。

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短缺的状况，改善了化石燃料燃烧时所造成的环境污染。核能在经过了1979年美国三里岛核电站2号机组发生严重事故，1986年苏联切尔诺贝利梭电站4号机组发生严重事故的低潮后迎来核电建设的高潮。但2011年的日本福岛核事故又给正在快速发展的核电事业降了温。但这些事故没能阻碍核电发展的趋势，这几年核电事业又重现快速发展的势头。

世界和中国核电的发展

世界核电已近有60年的发展历史。截止2014年5月底，全球有30个国家和地区拥有商用核电站，运营中的核电机组达437台，主要分布在北美、欧洲、亚洲，总装机容量约3.94亿千瓦。另外15个国家和地区正在建设核电站。

截至2014年5月底，全球在建核电机组超过60台，我国有12个核电基地、28台核电机组在建，在建规模占全球40%以上，是全球核电在建规模最大的国家。我国大陆投入商业运行的大型商用核电站包括：浙江秦山核电基地7台机组，广东大亚湾核电基地6台机组，江苏连云港田湾核电站2台机组，辽宁红沿河核电站2台机组，福建宁德核电站2台机组，广东阳江核电站1台机组，共计20台机组。中国台湾有6台运营机组。

核电的优势

约80%的电力由火力发电厂提供，而煤炭储量有限，燃烧煤炭产生大量二氧化碳等有害气体，造成温室效应，而风电、水电等又受自然条件限制。一个装机容量100万千瓦的核电站和同等规模的火电厂相比，每年可减少煤炭消耗300万吨，减少二氧化碳排放741万吨。红沿河核电站4台机组一年减排的二氧化碳相当于小兴安岭森林1个月的吸收量。

核技术与核能源

核技术与核能源在当今世界上的重要性不可忽视。作为一种非常重要的能源来源和科学技术领域，其影响深远。本文将介绍核技术和核能源的定义、历史和发展现状，重点介绍了其在医疗、农业、工业和能源领域中的应用以及核能源的安全问题。

核技术是指应用核反应、核辐射、核孕育等原理，研制、制造、应用各种核设备和核材料，以及开发核技术应用的一门综合性科学技术。核能源指从核反应中释放能量来产生电力的过程。核技术和核能源是密切相关的。

核技术和核能源的历史可以追溯到上世纪30年代。当时，科学家们在探索原子核的结构和性质时，发现核反应可以释放出大量的能量。不久之后，美国曼哈顿计划成功研制出了第一枚原子弹。从那时起，核技术和核能源就逐渐得到了广泛应用。

在医疗领域，核技术已经成为现代医学的重要组成部分。核医学利用放射性同位素来诊断和治疗许多疾病。例如，放射性同位素可以用来检测癌症、肺部疾病、心脏病和甲状腺问题等疾病。放射性同位素治疗被广泛应用于癌症治疗，已经取得了很大的成功。

在农业领域，核技术也有着广泛的应用。例如，通过辐射诱变技术，可以提高植物和果树的品种，增加产量和营养价值。同时，核技术还可以用来控制害虫和病毒，保护农作物的生长。

在工业领域，核技术也有着重要的应用。例如，通过放射性同位素测量技术，可以准确地测量材料的密度、组成和厚度。这项技术可以用来检测金属、塑料、纸张等材料。

核能源也成为了现代社会的一种重要能源来源。核能源可以通过核反应来产生大量电力，而且对环境污染较少。很多国家已经开始使用核能源来满足能源需求。然而，核能源的使用也有着安全问题。核反应堆的核泄漏和核废料处理等问题，需要得到严密地控制和解决。

综上所述，核技术和核能源在现代社会中扮演着非常重要的角色。在医疗、农业、工业和能源领域中，它们的应用已经得到了广泛的推广。然而，核能源的安全问题也需要得到足够的重视。我们相信，在科学技术的不断进步和发展中，核技术和核能源会继续得到更为广泛的应用。

＼２０１３年第６期　。学＞Ｊ障仔分析　

核反应、核能跟化学反应、反应热的区别　

一丁占超　核能、核反应方程式是“原子核”一章的重点，是高考的热　点．在学习这部分知识时，往往容易联想起化学上的反应热、　化学方程式，其实，不同学科中的这两部分知识并不相同．下　文就通过几个实际例子的对比，一同总结这两部分知识的一　些区别．　实例一：方程式　（１）核反应方程式和核能：　：Ｂｅ＋；Ｈｅ一　Ｃ＋　ｎ＋５．６ＭｅＶ（原子核人工转变）　ｎ＋ｉ　Ｈ一｝Ｈ＋２．２ＭｅＶ　琵Ｕ＋　ｎ一　Ｂａ＋；ｊＫｒ＋３　ｎ＋２０１ＭｅＶ（裂变）　｝Ｈ＋ｆＨ一；Ｈｅ＋　ｎ－Ｉ－１７．６ＭｅＶ（聚变）　琵Ｕ一。　Ｈ＋　Ｈｅ＋７（ａ衰变，　为光子，代表能量）　提示：衰变和原子核的人工转变不同．衰变是元素的原子　核自发进行的核转变，与所处的周围环境无关，人工无法控　制；其核反应方程式左边只有一个放射性元素的原子核．人工　核转变是通过人工手段（一般是用某种粒子作为“炮弹”轰击）　促使原子核发生转变，人们可控制它的转变，其核反应方程式　左边除其他元素的原子核外还有作为“炮弹”的粒子，如“射　线、Ｂ射线、中子和７光子等．　（２）化学方程式和反应热：　１　Ｈ２（ｇ）＋÷Ｏ２（ｇ）——Ｈ２Ｏ（Ｌ）＋２８５．８ＫＪ（无机反应）　Ｃ６Ｈ１　２Ｏ６（ｓ）＋６０２（ｇ）一６ＣＯ２（ｇ）＋６Ｈ　２０（Ｌ）＋２８７０ＫＪ　（有机反应）　实例二：核能、反应热的计算　（１）核能的计算　示例１：裂变反应是目前核能利用中常用的反应，以原子　核　Ｕ为燃料的反应堆中，当　Ｕ俘获一个慢中子后发生的　裂变反应有多种形式，其中一种可表示为：　。；ｉ　Ｕ＋　ｎ一　ｉ：Ｘｅ＋；３　ｓｒ＋３３ｎ　２３５．０４３９　１．００８７　１３８．９１７８　９３．９１５４　反应方程下方的数字是中子及有关原子的静止质量（以　原子质量单位ｕ为单位）．已知１ｕ的质量对应的能量为９．３×　１０　ＭｅＶ，此裂变反应释放出的能量是　ＭｅＶ．　解析：核反应过程中的质量亏损Ａｍ一（２３５．０４３９＋　１．００８７）ｕ一（１３８．９ｌ７８＋９３．９１５４＋３×１．００８７）Ｕ一０．１９３３Ｕ．　释放的核能ＡＥ—ＡｍＣ。一０．１９３３×９．３×１０　ＭｅＶ一　１．８×１０　ＭｅＶ．　（２）反应热的计算　示例２短跑运动员的动能是由体内葡萄糖氧化所释放　的能量转化来的，其热化学方程式为：Ｃ６Ｈ　ｚＯｓ（Ｓ）＋６０。（ｇ）　６ｃ（）２（ｇ）＋６Ｈ　ｚＯ（Ｌ）＋２８７０ｋｊ（其中１２５５ｋＪ储存在ＡＴＰ　中），试问运动员在起跑的瞬间要得到６．８６８ｋｊ的动能需消耗　体内葡萄糖的质量为多少？　解析：运动员的动能是由体内葡萄糖氧化所释放的能量　转化来的，因知１ｍｏｌ葡萄糖（１８０ｇ／ｔｏｏＬ）氧化释放２８７０ｋＪ的　能量，其中１２５５ｋＪ储存在ＡＴＰ中，只有１６１５ｋＪ的能量转化　为运动员的动能，故运动员在起跑瞬间需消耗葡萄糖的质量　为　×１８０ｇ：０．７６５ｇ．　１ｕ１　经过上面实例的对比，可以看出化学反应和核反应（在核　物理学中，原子核在其他粒子的轰击下产生新原子核的过程，　称为核反应．原子核的人工转变、轻核聚变、重核裂变都属于　核反应）都可以用反应方程式表示，且它们的书写形式很相　像，但它们有本质的区别．区别如下：　（１）反应方程式的书写不同．化学反应方程式反应前后应　用等号或箭头连接（无机反应用等号、有机反应用箭头）；参加　反应的原子，在书写时不书写原子量和电子数，但要注明反应　物、生成物的状态（固态、液态或气态）及反应时的条件（温度、　压力等）．核反应方程式反应前后用箭头连接；参加反应的原　子核须写上质量数和核的电荷数．　（２）参加反应的物质不同．对核反应，参加反应的物质为　原子核，与核外电子无关，在反应中有新元素生成．对化学反　应，参加反应的物质为原子中的电子，与原子核无关，在反应　中无新元素生成，只不过是各种原子相互组合．　（３）反应遵循的规律不同．核反应遵循电荷数守恒和质量　数守恒；化学反应遵循电子数守恒和质量守恒．　（４）方程式中注明的能量的意义不同．核反应中的能量都　是一个核参与反应时释放的能量；化学反应中的能量都是摩　尔反应物或生成物的摩尔反应热．　反应热：化学反应所伴随的能量变化称为反应热，用△Ｈ　表示．反应热△Ｈ等于生成物之热含量（在物理上，它叫内能）　之和与反应物之热含量之和的差．热含量是指在定温定压下，　一物质生成时所储于其中的能量．热含量与温度、压力及状态　有关，且只能测其变化值（反应热），而无法测其绝对值．如　ｌｇｌ℃的水的热含量比ｌｇ０℃的水多４．１８Ｊ，但无法测知ｌｇｌ℃　的水究竟有多少热含量．反应热的大小与反应物量的多寡、反　应物或生成物的状态、压力和温度有关．根据反应热ＡＨ的　正、负，化学反应分为吸热反应和放热反应．在化学反应方程　式中标明的反应热多为摩尔反应热．在上面的例子中，　２８５．８ｋＪ是Ｈ２或Ｈ：０的摩尔反应热，２８７０ｋＪ是Ｃ　Ｈ　Ｏ。（Ｓ）　的摩尔反应热．　（５）能量的计算方法不同．　核能（核反应中放出的能量称为核能）的计算依据是爱因　斯坦质能方程ＡＥ＝Ａｍｃ。．其中△ｍ是质量亏损，是组成原子　核的核子总质量与原子核的质量之差．质量亏损并不是质量　损失（消失），不违背质量守恒定律，而是亏损的质量以能量的　形式辐射出去，尽管光子没有静质量，但光子有动质量．质量　亏损不能误解为这部分质量转变成了能量．质量或能量是物　质的属性之一，绝不能把物质和它的某一属性（质量和能量）　等同起来；质能方程揭示了质量和能量不可分割性，方程建立　了这两个属性在数值上的关系，这两个量分别遵循质量守恒　和能量守恒，质量和能量在量值上的联系决不等于这两个量　可以相互转化．核反应中用到的是核子的质量和原子核的质　量（因电子质量很小，有时用原子的质量代替原子核的质量）．　作者单位：河南省孟津县老城高中　甲掌｛ｌ

核能技术与核安全

随着科技的不断发展，人类社会对能源的需求也越来越大。而核能技术作为一种高效、可靠、清洁的能源来源，越来越受到人们的关注和重视。然而，核能技术的安全问题也同样引起了人们的担忧和关注。本文将从核能技术的发展历程、核能技术的优势和核能技术的安全问题三个方面探讨核能技术与核安全的问题。

一、核能技术的发展历程

核能技术起源于上世纪40年代末，最初是为了制造核武器而研究的。但是随着人们对能源的需求日益增长，核能技术的应用领域也逐渐扩大，例如核电站、核医学等领域。核能技术在为人类提供高效、可靠、清洁的能源方面发挥了重要作用。

在核能技术的发展历程中，人们也经历了一系列的重大事故，如切尔诺贝利核事故、福岛核事故等。这些事故不仅对当地的环境造成了巨大的污染，也给人们敲响了警钟，提醒我们在利用核能技术时必须严格把关。

二、核能技术的优势

核能技术作为一种高效、可靠、清洁的能源来源，具有以下优势：

1. 高效能源来源：核能技术的能量密度极高，与化石燃料相比，核能技术可以提供更多的能量输出，且其效率高。

2. 低碳排放：核能技术利用的是核裂变和核聚变，不像化石燃料一样会释放大量的二氧化碳和其他温室气体，从而减少对气候环境的影响。

3. 可靠性高：核电站的核反应堆具有较长的使用寿命，操作简便，发电时间长，其可靠性高。

虽然核能技术的优势十分明显，但是其安全问题却一直备受人们关注。

三、核能技术的安全问题

核能技术本身具有一定的安全风险，特别是在核事故发生时，可能对周围的人类和环境产生严重的影响。而核能技术的安全问题主要体现在以下几个方面：

1. 核事故：核反应堆的不安全运行或者其它问题，可能导致核事故的发生。核事故会对当地的环境和人类产生严重的影响。

2. 核武器扩散：核能技术也可以用于制造核武器，如果恶意使用核能技术，可能会导致核武器扩散的问题。

3. 核能废弃物的处理：核能技术存在一定的辐射风险，其废弃物处理不当，可能会对环境和人类产生严重危害。