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
核的质量亏损，用Δm表示。原子核的亏损质量说明，在院子里组成原子核的过程中有能量放出，放出的能量ΔE由质能关系式可得公式(1)：
ΔE=Δmc2 (1) 这种自由核子结合成原子核时放出的能量叫做原子核的核能，用B表示。相反若要让原子分解成单个的原子，原子核要从外界吸收相应的能量[3]。由此可见，在原子核内蕴藏大量可利用的能量，而重核裂变和轻核裂变是获取核能的主要途径。
图1 核燃料水池
(2) 核能技术的利用
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。与传统的火力发电相比,利用核裂变所产生的能量发电具有无可比拟的优势[4]。具体优势列举如下：
①核能是地球上储量最丰富的能源，又是高度浓集的能源。一吨金属铀裂变所产生的能量，相当于270万吨标准煤。按照地球上有机燃料的储量和人类耗能的情况来估算，地球上煤的储量大概再过200多年即将耗尽，油则只够用约40年。聚变反应堆成功以后，能源真可谓取之不尽，用之不竭，人类将不再为能源问题所困了。
②核电是清洁的能源，有利于保护环境。目前世界上大量燃烧有机燃料的后果是相当严重的。燃烧后排出大量的氧化硫、二氧化碳、氧化亚氮等气体，不仅直接危害人体健康和农作物生长，还导致酸雨和大气层的“温室效应”这些危害。核电站严格按照国际上公认的安全规范和卫生规范设计，对放射性三废，原则上是回收处理储存，不往环境排放。
③核电在经济上也有优势。核电厂由于特别考究安全和质量，建造费比火电厂高，一般要高出30%～50%，但燃料费则比火电厂低很多，火电厂燃料费约占发电成本的50%～60%，而核电厂的燃料费则只占20%～30%，总的看起来，一般来说核电厂发电成本与燃煤电厂成本相当，而在需要远距离运煤的地方，则要低15%～30%[5]。我国台湾省核电厂成本仅是那里烧石油电厂成本的二分之一。
所以，从合理利用资源的角度来说，也应逐步以核燃料代替有机燃料。总之，核能的优点终将为人们所确认。它的利用是解决能源问题的必由之路。
核能发电具体过程为：核能→水和水蒸气的内能→发电机转子的机械能→电能。
