第一篇：核能發(fā)電利（范文模版）

核能發(fā)電利

核能發(fā)電最大的優(yōu)勢(shì)就是我們所認(rèn)識(shí)的，能量巨大。它以少量的核子燃料即可產(chǎn)生大量的能量。低濃縮鈾1噸具有相當(dāng)于約5萬(wàn)噸的重油之能量。除此之外，核能發(fā)電的優(yōu)勢(shì)還有以下幾點(diǎn)：

1、污染低。核能發(fā)電的方式是：利用核反應(yīng)堆中核裂變所釋放出的熱能進(jìn)行發(fā)電。核能發(fā)電不會(huì)排放巨量的污染物質(zhì)到大氣中，不會(huì)造成空氣污染。尤其是同火電站相比，核能發(fā)電不會(huì)產(chǎn)生地球溫室效應(yīng)的“罪魁禍?zhǔn)住?-二氧化碳。核電站設(shè)置了層層屏障，基本上不排放污染環(huán)境的物質(zhì)，就是放射性污染也比燒煤電站少得多。

2、從燃料資源上而言，地球有望供應(yīng)。世界上有比較豐富的核資源，核燃料有鈾、釷氘、鋰、硼等等，全球鈾的儲(chǔ)量約為417萬(wàn)噸。地球上可供開(kāi)發(fā)的核燃料資源、可提供的能量是礦石燃料的十多萬(wàn)倍。

3、運(yùn)輸方便、成本低。核燃料能量密度比起化石燃料高上幾百萬(wàn)倍，故核能電廠所使用的燃料體積小，運(yùn)輸與儲(chǔ)存都很方便。例如，核電廠每年要用掉80噸的核燃料，只要2支標(biāo)準(zhǔn)貨柜就可以運(yùn)載。如果換成燃煤，需要515萬(wàn)噸，每天要用20噸的大卡車運(yùn)705車才夠。

核能發(fā)電弊

1、核廢料處理需嚴(yán)謹(jǐn)。使用過(guò)的核燃料，雖然所占體積不大，但因具有放射性，因此必須慎重處理。一旦處理不當(dāng)，就很可能對(duì)環(huán)境生命產(chǎn)生致命的影響。核廢料的放射性不能用一般的物理、化學(xué)和生物方法消除，只能靠放射性核素自身的衰變而減少。核廢料放出的射線通過(guò)物質(zhì)時(shí)，發(fā)生電離和激發(fā)作用，對(duì)生物體會(huì)引起輻射損傷。

目前，國(guó)際上處理高放射性核廢料的方式主要有“再處理”和“直接處置”兩種。“再處理”主要是從核廢料中回收可進(jìn)行再利用的核原料;“直接處置”是指將高放射性廢料進(jìn)行地下埋藏，一般經(jīng)過(guò)冷卻、干式儲(chǔ)存、最終處置三個(gè)階段。美國(guó)就一直采取地下掩埋的措施來(lái)處理核廢料。在內(nèi)華達(dá)州北部的絲蘭山脈，已有1.1萬(wàn)個(gè)30―80噸的處理罐被埋在地下幾百米深處的隧道里。

2、熱污染。核能發(fā)電熱效率較低，因而比一般化石燃料電廠排放更多廢熱到環(huán)境裏，故核能電廠的熱污染較嚴(yán)重。

3、核能發(fā)電被認(rèn)為存在風(fēng)險(xiǎn)。核裂變必須由人通過(guò)一定裝置進(jìn)行控制。一旦失去控制，裂變能不僅不能用于發(fā)電，還會(huì)釀成災(zāi)害。全球已經(jīng)發(fā)生了數(shù)起核泄露事故，對(duì)生態(tài)及民眾造成了巨大傷害。有些環(huán)保人士就認(rèn)為，和其他可再生能源相比，核能并不是一種安全的能源。切爾諾貝利核災(zāi)難之后

2007年4月26日，世界迎來(lái)切爾諾貝利核泄漏事故21周年紀(jì)念。21年過(guò)去了，切爾諾貝利的故事并沒(méi)有結(jié)束，同時(shí)關(guān)于核電安全問(wèn)題、核電事故問(wèn)題的爭(zhēng)論也一直沒(méi)有停息過(guò)。

1986年4月26日凌晨1點(diǎn)23分，位于現(xiàn)烏克蘭境內(nèi)的前蘇聯(lián)切爾諾貝利核電站4號(hào)反應(yīng)堆突然發(fā)生爆炸，1000噸重的密封頂蓋被爆炸沖擊波掀開(kāi)，1700多噸石墨成了熊熊大火的燃料，火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)溫度高達(dá)2000℃以上。8噸多強(qiáng)福射物質(zhì)混合著炙熱的石墨殘片和核燃料碎片噴涌而出，釋放出的福射量相當(dāng)于日本廣島原子彈爆炸量的400倍。10天內(nèi)，放射性塵埃落到了歐洲大部分地區(qū)。爆炸最終導(dǎo)致20多萬(wàn)平方公里的土地受到污染，污染地區(qū)包括烏克蘭、白俄羅斯和俄羅斯，共有500萬(wàn)人受到福射感染；烏克蘭受到核輻射感染的人有340萬(wàn)，其中包括126萬(wàn)名兒童；曾參與緊急清理核事故的83.4萬(wàn)工人當(dāng)中，至今已有5.5萬(wàn)人死亡，另外7萬(wàn)人變成殘疾人。

由于這次事故，核電站周圍30公里范圍被劃為隔離區(qū)，附近的居民被疏散。在日后長(zhǎng)達(dá)半個(gè)世紀(jì)的時(shí)間里，10公里范圍以內(nèi)將不能耕作、放牧；10年內(nèi)100公里范圍內(nèi)被禁止生產(chǎn)牛奶。綠色和平組織在4月18日公布的一份報(bào)告說(shuō)，這場(chǎng)世界上最為嚴(yán)重的核泄漏事故危害程度要比當(dāng)時(shí)的評(píng)估高出十陪，泄漏物將在未來(lái)造成10萬(wàn)人死亡。該組織掌握的一份最新報(bào)告顯示，由于核泄漏物進(jìn)入了大氣層，對(duì)空氣造成極大的破壞，污染最嚴(yán)重的烏克蘭、白俄羅斯以及俄羅斯境內(nèi)的大約20萬(wàn)人傷亡，這些地區(qū)的癌癥病例為27萬(wàn)多例，其中有9萬(wàn)多例非常嚴(yán)重。

…………

在2006年4月26日切爾諾諾貝利核事故20周年紀(jì)念日這一天，世界衛(wèi)生組織發(fā)表了一份全面評(píng)估核事故發(fā)生以來(lái)對(duì)人們?cè)诮】捣矫嫠a(chǎn)生影響的報(bào)告。報(bào)告估計(jì)，在受影響最大的一些國(guó)家，事故發(fā)生時(shí)還是青少年的5000多人現(xiàn)在已被診斷為甲狀腺癌；參加清理現(xiàn)場(chǎng)行動(dòng)的工作人員、被撤離疏散者和白俄羅斯、俄羅斯以及烏克蘭被污染地區(qū)的居民當(dāng)中可能已有9000人死于惡性腫癌。報(bào)告指出，現(xiàn)在仍有500萬(wàn)人居住在被核物質(zhì)污染的地區(qū)。他們當(dāng)中的許多人顯示出高于一般水平的焦慮和多種無(wú)法解釋的身體不適癥狀。

…………

自從第一座核反應(yīng)堆于1951年在美國(guó)投入使用以來(lái)，對(duì)核能的利弊之爭(zhēng)便從未停止過(guò)。

在剛剛結(jié)束的《不擴(kuò)散核武器條約》審議大會(huì)上，來(lái)自美國(guó)政策研究所的海倫?卡爾迪考特說(shuō)，發(fā)展和使用核能有種種弊端。核工業(yè)的真正價(jià)值從來(lái)就沒(méi)有被認(rèn)真地分析過(guò)，這其中包括鈾濃縮的成本，發(fā)生核事故后的巨大經(jīng)濟(jì)索賠，拆卸所有現(xiàn)存和新建設(shè)的核反應(yīng)堆以及運(yùn)輸和將放射性核廢料儲(chǔ)存25萬(wàn)年的所需費(fèi)用。

她說(shuō)，人們普遍認(rèn)為，核能是清潔能源，不向大氣排放有害物質(zhì)，其實(shí)事實(shí)完全相反。舉例來(lái)說(shuō)，美國(guó)肯塔基州杜卡的鈾濃縮設(shè)施需要兩個(gè)1000兆瓦的依靠煤炭提供電力的工廠。這些燃煤向大氣排放了大量的導(dǎo)致全球氣候變暖的二氧化碳。此外，它和俄亥俄州樸次茅斯的另一處濃設(shè)施加在一起排放氯氟烴占美國(guó)排放總量的93％。氯氟烴除了導(dǎo)致同溫層的臭氧變得稀薄以外，還是比二氧化碳強(qiáng)度高一萬(wàn)到兩萬(wàn)倍的全球溫室氣體。

……事實(shí)上，一座1000兆瓦的核反應(yīng)堆每年生產(chǎn)33噸具有放射性的高熱度的核廢料。在美國(guó)，大約有八萬(wàn)噸強(qiáng)放射性的廢料被儲(chǔ)存在103個(gè)核反應(yīng)堆附近的冷卻池中，等待著被運(yùn)往一個(gè)現(xiàn)在還未選定的儲(chǔ)存地。法國(guó)、日本、俄羅斯的情況也如此。這種危險(xiǎn)的物質(zhì)在穿越公路、鐵路和航行海上進(jìn)行運(yùn)輸?shù)倪^(guò)程中以及在此之后的長(zhǎng)期儲(chǔ)存中成了國(guó)際恐怖主義分子瞄準(zhǔn)的對(duì)象。一旦讓他們行手，后果將不堪設(shè)想。

…………

毫無(wú)疑問(wèn)，切爾諾貝利災(zāi)難讓人類付出了沉重的代價(jià)，也拉響了安全利用核能的警鐘。20年后的今天，當(dāng)人類共同紀(jì)念這個(gè)日子，不僅僅是為了哀悼，更重要是為了牢記：只有安全、和平利用核能，才能造福人類！

第二篇：核能可持續(xù)發(fā)展

核能可持續(xù)發(fā)展

核能(nuclear energy)是人類歷史上的一項(xiàng)偉大發(fā)現(xiàn)，這離不開(kāi)早期西方科學(xué)家的探索發(fā)現(xiàn)，他們?yōu)楹四艿膽?yīng)用奠定了基礎(chǔ)。

1895年德國(guó)物理學(xué)家倫琴發(fā)現(xiàn)了X射線。1896年法國(guó)物理學(xué)家貝克勒爾發(fā)現(xiàn)了放射性。1905年愛(ài)因斯坦提出質(zhì)能轉(zhuǎn)換公式。

1938年 德國(guó)科學(xué)家?jiàn)W托·哈恩用中子轟擊鈾原子核，發(fā)現(xiàn)了核裂變現(xiàn)象。1942年12月2日美國(guó)芝加哥大學(xué)成功啟動(dòng)了世界上第一座核反應(yīng)堆。1954年蘇聯(lián)建成了世界上第一座核電站------奧布靈斯克核電站。在1945年之前，人類在能源利用領(lǐng)域只涉及到物理變化和化學(xué)變化。二戰(zhàn)時(shí)，原子彈誕生了。人類開(kāi)始將核能運(yùn)用于軍事、能源、工業(yè)、航天等領(lǐng)域。美國(guó)、俄羅斯、英國(guó)、法國(guó)、中國(guó)、日本、以色列等國(guó)相繼展開(kāi)對(duì)核能應(yīng)用前景的研究。

大自然的奉獻(xiàn)與人類的聰明才智的結(jié)合締造了核能，一個(gè)世紀(jì)的時(shí)間，核能已經(jīng)成為了世界能源家族中最重要的一員了。在今天，核能主要有四個(gè)作用：

第一也是最主要的用途即用于電力生產(chǎn)。當(dāng)今世界面臨的最大問(wèn)題之一就是能源短缺。像石油、天然氣、煤炭，這些化石燃料不但是污染源，而且終將耗盡。此外，從石油中可以提煉石油化工產(chǎn)品或更有價(jià)值的產(chǎn)品，所以應(yīng)該節(jié)約使用石油?，F(xiàn)在世界上許多國(guó)家，特別是工業(yè)國(guó)家?guī)缀醵加煤四馨l(fā)電，世界16%的電也是通過(guò)核能保障的。世界上六分之一的電是由核電站生產(chǎn)的。現(xiàn)在許多國(guó)家還在繼續(xù)建造核電站。

第二個(gè)用途即發(fā)展醫(yī)學(xué)技術(shù)?，F(xiàn)在核技術(shù)的發(fā)展越來(lái)越使醫(yī)學(xué)技術(shù)受益，許多病癥需要用放射性物質(zhì)來(lái)治療和預(yù)防。如：核放射和核藥物對(duì)確診和治療癌癥就有很大的功效?？茖W(xué)家們制造了各種核放射儀器，用其確診腦癌、腸癌、前列腺癌和乳癌。這些機(jī)器對(duì)醫(yī)生對(duì)癥下藥提供了很大幫助。此外，核放射物還能確診甲狀腺、傳染病、關(guān)節(jié)炎、貧血等癥狀，這使醫(yī)學(xué)越來(lái)越依賴于核技術(shù)。現(xiàn)今可以用核能而發(fā)明的“CT”和核磁共振來(lái)確診每個(gè)人身體上不適的地方，并且其誤診率非常低。

第三個(gè)用途即用于處理食物。核技術(shù)對(duì)食品的影響也越來(lái)越大，如有些容易腐壞的食品，現(xiàn)今可以通過(guò)核放射物處理就不易腐壞。與此同時(shí)，專家們利用核技術(shù)消滅食物和植物中的病毒，從而延長(zhǎng)事食物的有效期。核技術(shù)對(duì)食品的另一益處是改變事物食物基因，提高植物質(zhì)量。伊朗北部古爾岡市農(nóng)業(yè)與自然資源學(xué)院的副校長(zhǎng)拉希米揚(yáng)博士說(shuō)：‘核技術(shù)還能用于改變植物基因，以增加植物的種類，從而挑選優(yōu)質(zhì)品種?？茖W(xué)家還能利用核技術(shù)提高農(nóng)作物的產(chǎn)量和質(zhì)量，并且使農(nóng)作物抵御各種災(zāi)害?！?/p>

第四個(gè)用途為用于其他事物。如，在和技術(shù)的幫助下，可以勘探地下水源，或發(fā)現(xiàn)水壩受損或滲水。此外核技術(shù)還能淡化水，能掃雷。也還可以幫助獸醫(yī)，對(duì)畜牧業(yè)產(chǎn)品的質(zhì)量有一定的提高作用。核能是人類最具希望的未來(lái)能源。目前人們開(kāi)發(fā)核能的途徑有兩條：一是重元素的裂變，如鈾的裂變；二是輕元素的聚變，如氘、氚、鋰等。重元素的裂變技術(shù)，己得到實(shí)際性的應(yīng)用；而輕元素聚變技術(shù)，也正在積極研制之中。目前核能的原料開(kāi)采除了傳統(tǒng)的陸地資源開(kāi)采，還包括兩種新來(lái)源：海洋核能與月球核能。

月球核能：早在20世紀(jì)60年代末和70年代初，美國(guó)阿波羅飛船登月時(shí)，6次帶回368.194千克的月球巖石和塵埃?？茖W(xué)家將月球塵埃加熱到3000華氏度時(shí)，發(fā)現(xiàn)有氦等物質(zhì)。經(jīng)進(jìn)一步分析鑒定，月球上存在大量的氦-3。科學(xué)家在進(jìn)行了大量研究后認(rèn)為，采用氦-3的聚變來(lái)發(fā)電，會(huì)更加安全。有關(guān)專家認(rèn)為，氦-3在地球上特別少，但是月球上很多，光是氦-3就可以為地球開(kāi)發(fā)1萬(wàn)-5萬(wàn)年用的核電。地球上的氦-3總量?jī)H有10-15噸，可謂奇缺。但是，科學(xué)家在分析了從月球上帶回來(lái)的月壤樣品后估算，在上億年的時(shí)間里，月球保存著大約5億噸氦-3，如果供人類作為替代能源使用，足以使用上千年

在當(dāng)今世界，核能已經(jīng)被許多國(guó)家利用起來(lái)，主要用于發(fā)電。但是在人類利用核能的一個(gè)世紀(jì)的時(shí)間內(nèi)，核電站出現(xiàn)過(guò)嚴(yán)重的問(wèn)題，歷史上出現(xiàn)過(guò)最嚴(yán)重的問(wèn)題應(yīng)當(dāng)就是切爾諾貝利核電站事故與廣島和長(zhǎng)崎原子彈爆炸事件。

切爾諾貝利核電站事故于1986年4月26日發(fā)生在烏克蘭蘇維埃共和國(guó)境內(nèi)的普里皮亞季市該電站第4發(fā)電機(jī)組爆炸，核反應(yīng)堆全部炸毀，大量放射性物質(zhì)泄漏，成為核電時(shí)代以來(lái)最大的事故。輻射危害嚴(yán)重，導(dǎo)致事故后前3個(gè)月內(nèi)有31人死亡，之后15年內(nèi)有6-8萬(wàn)人死亡，13.4萬(wàn)人遭受各種程度的輻射疾病折磨，方圓30公里地區(qū)的11.5萬(wàn)多民眾被迫疏散。為消除事故后果，耗費(fèi)了大量人力物力資源。廣島與長(zhǎng)崎原子彈爆炸發(fā)生在第二次世界大戰(zhàn)末期，美軍在1945年8月分別在日本的廣島市與長(zhǎng)崎市投下原子彈，這也是原子彈唯一一次在戰(zhàn)爭(zhēng)中使用。美國(guó)計(jì)劃使用曼哈頓計(jì)劃中成功制造的核武器，并分別在8月6日及9日在廣島與長(zhǎng)崎投下小男孩原子彈及胖子原子彈。廣島約有90,000－166,000人因核爆而死亡，長(zhǎng)崎則有60,000–80,000人死亡。這兩起事故因?yàn)槠浜宋镔|(zhì)的強(qiáng)放射性，是幾十萬(wàn)人死去，并且還直接影響著后代，在切爾諾貝利發(fā)生的27年后的今天，人們依然談其色變，據(jù)專家估計(jì)，消除這場(chǎng)浩劫對(duì)自然環(huán)境的影響需要800年，而持續(xù)的核輻射則會(huì)延續(xù)10萬(wàn)年。在人類災(zāi)難史上，這是何其嚴(yán)重的一筆。總的來(lái)說(shuō)，核電的缺點(diǎn)可以概括為：

1．核能電廠會(huì)產(chǎn)生高低階放射性廢料，或者是使用過(guò)之核燃料，雖然所占體積不大，但因具有放射線，故必須慎重處理，且需面對(duì)相當(dāng)大的政治困擾。

2．核能發(fā)電廠熱效率較低，因而比一般化石燃料電廠排放更多廢熱到環(huán)境裏，故核能電廠的熱污染較嚴(yán)重。

3．核能電廠投資成本太大，電力公司的財(cái)務(wù)風(fēng)險(xiǎn)較高。4．核能電廠較不適宜做尖峰、離峰之隨載運(yùn)轉(zhuǎn)。5．興建核電廠較易引發(fā)政治歧見(jiàn)紛爭(zhēng)。

6．核電廠的反應(yīng)器內(nèi)有大量的放射性物質(zhì)，如果在事故中釋放到外界環(huán)境，會(huì)對(duì)生態(tài)及民眾造成傷害

觀察到核能的缺點(diǎn)，同時(shí)我們也正視核能的優(yōu)點(diǎn)。據(jù)了解，全世界已有30個(gè)國(guó)家擁有核電站。在這些國(guó)家中，有26個(gè)國(guó)家有建造更多其他核電站的計(jì)劃，而有4個(gè)國(guó)家決定不再建造核電站。另外，有15個(gè)暫未擁有核電站的國(guó)家正在準(zhǔn)備建造屬于這些國(guó)家的核電站。法國(guó)是核電利用很高的國(guó)家，其現(xiàn)有59座核電站，供應(yīng)全國(guó)87.5%的電量，可以說(shuō)，核電是法國(guó)生活必不可少的部分。因?yàn)橛辛撕四?，我們?duì)傳統(tǒng)能源不在那么擔(dān)心，面對(duì)現(xiàn)今世界的能源短缺，污染環(huán)境等問(wèn)題，核能發(fā)電是再好不過(guò)的選擇了?？偟膩?lái)說(shuō)，核能的優(yōu)點(diǎn)可以概括為以下幾點(diǎn)；

1．核能發(fā)電不像化石燃料發(fā)電那樣排放巨量的污染物質(zhì)到大氣中，因此核能發(fā)電不會(huì)造成空氣污染。

2．核能發(fā)電不會(huì)產(chǎn)生加重地球溫室效應(yīng)的二氧化碳。3．核能發(fā)電所使用的鈾燃料，除了發(fā)電外，暫時(shí)沒(méi)有其他的用途。4．核燃料能量密度比起化石燃料高上幾百萬(wàn)倍，故核能電廠所使用的燃料體積小，運(yùn)輸與儲(chǔ)存都很方便，一座1000百萬(wàn)瓦的核能電廠一年只需30公噸的鈾燃料，一航次的飛機(jī)就可以完成運(yùn)送。

5．核能發(fā)電的成本中，燃料費(fèi)用所占的比例較低，核能發(fā)電的成本較不易受到國(guó)際經(jīng)濟(jì)情勢(shì)影響，故發(fā)電成本較其他發(fā)電方法為穩(wěn)定。

我們擔(dān)心將來(lái)核能會(huì)不受控制，擔(dān)心將來(lái)核能會(huì)用于戰(zhàn)爭(zhēng)毀滅地球，但這不是取消核能的必須要求，核能清潔、高效，是無(wú)法替代的優(yōu)秀能源，在發(fā)生的所有核能事件中，都是人為的疏忽或大意才造成了無(wú)法挽回的后果，有了前人的教訓(xùn)，我相信每一個(gè)國(guó)家都會(huì)重視核電站的安全與核能的安全，未來(lái)是核能的天下。

第三篇：核能論文

核能利用現(xiàn)狀與分析

摘要：核能是由原子核內(nèi)部結(jié)構(gòu)發(fā)生變化而釋放出的能量。核能發(fā)電的歷史與動(dòng)力堆的發(fā)展歷史密切相關(guān)。由世界第一座核電站投入運(yùn)行后，核電站已經(jīng)具有污染少，儲(chǔ)量豐富，運(yùn)輸方便，燃料成本低，不會(huì)加重溫室效應(yīng)等優(yōu)點(diǎn)，但也具有廢料放射性，熱效率低，泄漏后果嚴(yán)重等缺點(diǎn)。核電占世界重發(fā)電量比重日趨增大。但核燃料泄漏安全已成為世界最為關(guān)注的問(wèn)題，它被認(rèn)為是存在著風(fēng)險(xiǎn)的，失控后不能用于發(fā)電，還會(huì)釀成災(zāi)害。

關(guān)鍵字：核能；核能發(fā)電；核能前景；核泄漏

前言

能源是人類社會(huì)的生命線，一個(gè)國(guó)家開(kāi)發(fā)和利用能源的水平，標(biāo)志著這個(gè)國(guó)家的生產(chǎn)力水平、文化水平和人民生活水平。但隨著人們?nèi)找鎸?duì)資源能量的渴求，傳統(tǒng)的能源已經(jīng)滿足不了人們的需求,它們地球上的儲(chǔ)量日益面臨枯竭。

從而20世紀(jì)中期，核能成為了一種新的能源，而不是用于軍事。

到了本世紀(jì)70年代，核能與核技術(shù)已在許多方面形成了新興的產(chǎn)業(yè)，在西方發(fā)達(dá)國(guó)家，核技術(shù)的應(yīng)用已經(jīng)深入到國(guó)民經(jīng)濟(jì)的各個(gè)領(lǐng)域，技術(shù)日趨成熟，并不斷取得新進(jìn)展。核能的利用的優(yōu)點(diǎn)也伴隨著缺點(diǎn)，而且絕不能忽視的。核能原理

2M?mc由相對(duì)論的質(zhì)能關(guān)系式 可知，質(zhì)量和能量是相互聯(lián)系的。當(dāng)一個(gè)系統(tǒng)的能量減小時(shí)，系統(tǒng)向外界散發(fā)能量；反之系統(tǒng)吸收能量。我們知道，原子核是由質(zhì)子和中子組成的，質(zhì)子和種子都叫做核子。組成某一原子核的核子的的質(zhì)量和與該原子核質(zhì)量的差值叫做原子核的質(zhì)量虧損，用?m表示。原子核的質(zhì)量虧損說(shuō)明，在原子組成原子核的過(guò)程中有能量放出，放出的能量?E由質(zhì)能關(guān)系式可得：

?E=?mc2

這種自由核子結(jié)合成原子核時(shí)放出的能量叫做原子核的核能，用B表示。相反若要讓原子分解成單個(gè)的原子，原子核要從外界吸收相應(yīng)的能量。

由此可見(jiàn)，在原子核內(nèi)蘊(yùn)藏大量可利用的能量，而重核裂變和輕核裂變是獲取核能的兩天主要途徑。[1] 世界核能歷史

核能是人類歷史上的一項(xiàng)偉大發(fā)明，這離不開(kāi)早期西方科學(xué)家的探索發(fā)現(xiàn)，他們?yōu)楹四艿膽?yīng)用奠定了基礎(chǔ)。

19世紀(jì)末 英國(guó)物理學(xué)家湯姆遜發(fā)現(xiàn)了電子。1895年 德國(guó)物理學(xué)家倫琴發(fā)現(xiàn)了X射線。1896年 法國(guó)物理學(xué)家貝克勒爾發(fā)現(xiàn)了放射性。1898年 居里夫人發(fā)現(xiàn)新的放射性元素釙。

1902年 居里夫人經(jīng)過(guò)4年的艱苦努力又發(fā)現(xiàn)了放射性元素鐳。1905年 愛(ài)因斯坦提出質(zhì)能轉(zhuǎn)換公式。

1914年 英國(guó)物理學(xué)家盧瑟福通過(guò)實(shí)驗(yàn)，確定氫原子核是一個(gè)正電荷單元，稱為質(zhì)子。1932年 英國(guó)物理學(xué)家查得威克發(fā)現(xiàn)了中子。

1938年 德國(guó)科學(xué)家?jiàn)W托哈恩用中子轟擊鈾原子核，發(fā)現(xiàn)了核裂變現(xiàn)象。1942年12月2日 美國(guó)芝加哥大學(xué)成功啟動(dòng)了世界上第一座核反應(yīng)堆。1945年8月6日和9日 美國(guó)將兩顆原子彈先后投在了日本的廣島和長(zhǎng)崎。1954年 蘇聯(lián)建成了世界上第一座核電站——奧布靈斯克核電站。

在1945年之前，人類在能源利用領(lǐng)域只涉及到物理變化和化學(xué)變化。二戰(zhàn)時(shí)，原子彈誕生了。人類開(kāi)始將核能運(yùn)用于軍事、能源、工業(yè)、航天等領(lǐng)域。美國(guó)、俄羅斯、英國(guó)、法國(guó)、中國(guó)、日本、以色列等國(guó)相繼展開(kāi)對(duì)核能應(yīng)用前景的研究。

世界第一座核電站投入運(yùn)行始于1954年6月27日，位于前蘇聯(lián)的奧布靈斯克。其熱功率為3萬(wàn)千瓦，電功率為5千千瓦。發(fā)電率為16.6%、這一小型的實(shí)驗(yàn)性核電站標(biāo)志著人類第一次能把核應(yīng)用于和平建設(shè)。

此后，核電站如雨后春筍般在全國(guó)各地建立起來(lái)。然而，從二十實(shí)際八十年代開(kāi)始，核能逐步由高潮走入低潮，其原因是20實(shí)際七十年代兩次石油危機(jī)使工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家的經(jīng)濟(jì)由高速發(fā)展轉(zhuǎn)入到平穩(wěn)發(fā)展，產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)由高能耗向高技術(shù)低能耗方向調(diào)整，使大批項(xiàng)目停建，取消，核電首當(dāng)其沖。截至2000年，全世界共有433座核電機(jī)組在運(yùn)行，總裝容量。[2] 3 核能應(yīng)用現(xiàn)狀及分析

3.1 核能優(yōu)點(diǎn) 核能是地球上儲(chǔ)量最豐富的能源，又是高度濃集的能源。一噸金屬鈾裂變所產(chǎn)生的能量，相當(dāng)于270萬(wàn)噸標(biāo)準(zhǔn)煤。按照地球上有機(jī)燃料的儲(chǔ)量和人類耗能的情況來(lái)估算，地球上煤的儲(chǔ)量大概再過(guò)200多年即將耗盡，石油則只夠用約40年。聚變反應(yīng)堆成功以后，能源真可謂取之不盡，用之不竭，人類將不再為能源問(wèn)題所困擾了。核電是清潔的能源，有利于保護(hù)環(huán)境。目前世界上大量燃燒有機(jī)燃料的后果是相當(dāng)嚴(yán)重的。燃燒后排出大量的二氧化硫、二氧化碳、氧化亞氮等氣體，不僅直接危害人體健康和農(nóng)作物生長(zhǎng)，還導(dǎo)致酸雨和大氣層的“溫室效應(yīng)”，破壞生態(tài)平衡。比較起來(lái)，核電站就沒(méi)有這些危害。核電站嚴(yán)格按照國(guó)際上公認(rèn)的安全規(guī)范和衛(wèi)生規(guī)范設(shè)計(jì)，對(duì)放射性三廢，原則上是回收處理儲(chǔ)存，不往環(huán)境排放。核電在經(jīng)濟(jì)上也有優(yōu)勢(shì)。核電廠由于特別考究安全和質(zhì)量，建造費(fèi)比火電廠高，一般要高出30%～50%，但燃料費(fèi)則比火電廠低很多，火電廠燃料費(fèi)約占發(fā)電成本的50%～60%，而核電廠的燃料費(fèi)則只占20%～30%，總的看起來(lái)，一般來(lái)說(shuō)核電廠發(fā)電成本與燃煤電廠成本相當(dāng)，而在需要遠(yuǎn)距離運(yùn)煤的地方，則要低15%～30%。我國(guó)臺(tái)灣省核電廠成本僅是那里燒石油電廠成本的二分之一。核電廠燃料的運(yùn)輸量只及相同容量煤電廠煤炭運(yùn)輸量的十萬(wàn)分之一。以田灣核電廠為例，它兩套機(jī)組的總?cè)萘繛?00萬(wàn)千瓦，每年只需核燃料48噸。如果是相同容量的燒煤電廠，每年就需燒煤600萬(wàn)噸。[3] 5 以核燃料代替煤和石油，有利于資源的合理利用。煤和石油都是化學(xué)工業(yè)和紡織工業(yè)的寶貴原料，能以它們制造出多種產(chǎn)品。它們?cè)诘厍蛏系奶N(yùn)藏量是很有限的；作為原料，它們要比作為燃料的價(jià)值高得多。[4] 所以，從合理利用資源的角度來(lái)說(shuō)，也應(yīng)逐步以核燃料代替有機(jī)燃料?？傊?，核能的優(yōu)點(diǎn)終將為人們所確認(rèn)。它的利用是解決能源問(wèn)題的必由之路。

3.2 核能缺點(diǎn)

1.核能電廠會(huì)產(chǎn)生高低階放射性廢料，或者是使用過(guò)之核燃料，雖然所占體積不大，但因具有放射線，故必須慎重處理，且需面對(duì)相當(dāng)大的政治困擾。

2.核能發(fā)電廠熱效率較低，因而比一般化石燃料電廠排放更多廢熱到環(huán)境裏，故核能電廠的熱污染較嚴(yán)重。[5] 3.核能電廠投資成本太大，電力公司的財(cái)務(wù)風(fēng)險(xiǎn)較高。

4.核能電廠較不適宜做尖峰、離峰之隨載運(yùn)轉(zhuǎn)。

5.興建核電廠較易引發(fā)政治歧見(jiàn)紛爭(zhēng)。[6] 6.核電廠的反應(yīng)器內(nèi)有大量的放射性物質(zhì)，如果在事故中釋放到外界環(huán)境，會(huì)對(duì)生態(tài)及民眾造成傷害。[7] 所以核能的利用應(yīng)在法制健全，技術(shù)先進(jìn)，管理規(guī)范嚴(yán)謹(jǐn)?shù)那疤嵯?，而且存在著自然?zāi)害的影響，導(dǎo)致核泄漏，產(chǎn)生嚴(yán)重后果。

3.3 核能在能源中的重要性

能源是人類社會(huì)的生命線，一個(gè)國(guó)家開(kāi)發(fā)和利用能源的水平，標(biāo)志著這個(gè)國(guó)家的生產(chǎn)力水平、文化水平和人民生活水平。

在十九世紀(jì)產(chǎn)業(yè)革命之前，人類消耗能源的增長(zhǎng)，相當(dāng)緩慢。產(chǎn)業(yè)革命以來(lái)，由于經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，能源耗量也迅速增長(zhǎng)。近一百年來(lái)，世界能耗增長(zhǎng)了二十倍。在上世紀(jì)五十年代，世界能源年耗量相當(dāng)于26億噸標(biāo)準(zhǔn)煤，至八十年代初已超過(guò)年耗量100億噸標(biāo)準(zhǔn)煤。2000年世界能源的年耗量已超過(guò)180億噸標(biāo)準(zhǔn)煤。但是，迄今為止，世界耗能的85%均來(lái)自燃燒煤、石油、天然氣等有機(jī)燃料。人類已經(jīng)面臨選擇后續(xù)替代能源的問(wèn)題。[8]

自然界中，除有機(jī)燃料外，核能、水力、風(fēng)力、太陽(yáng)能、地?zé)?、潮汐能也都是可資利用的能源。水力是無(wú)污染的能源，應(yīng)充分開(kāi)發(fā)使用，但水力資源終究有限，且受地理?xiàng)l件限制。水力發(fā)電量又隨季節(jié)變化很大，故光水力滿足不了日益增長(zhǎng)的能源要求。太陽(yáng)能、潮汐能、風(fēng)力、地?zé)岬仁芏喾N條件限制，只能在一定條件下有限開(kāi)發(fā)，很難大量使用。多種預(yù)測(cè)資料表明，即使做較樂(lè)觀的估計(jì)，上述這幾種能源中每種在能源總耗量中的比例，都很難超過(guò)1%?，F(xiàn)在，技術(shù)上已較成熟，且能大規(guī)模開(kāi)發(fā)使用的，唯有核能。目前，世界上正在運(yùn)行發(fā)電的核電機(jī)組已有438座，總電功率為三億五千多萬(wàn)千瓦，核電占世界總發(fā)電量的17%，法國(guó)核電占全國(guó)總電量的比例已達(dá)76%。[9] 所以人類對(duì)能源要求的前景來(lái)看，發(fā)展核能將是必由之路。這是因?yàn)楹四苡衅錈o(wú)法取代的優(yōu)點(diǎn)。

3.4 我國(guó)核能現(xiàn)狀

我國(guó)是重視核能發(fā)電的。早在1955年中央制定原子能發(fā)展計(jì)劃12年大綱中就提出：“用原子能發(fā)電是動(dòng)力發(fā)展的新紀(jì)元，是有遠(yuǎn)大前途的。在有條件下應(yīng)用原子能發(fā)電，組成綜合動(dòng)力系統(tǒng)”。1974年周恩來(lái)總理批準(zhǔn)了30萬(wàn)千瓦壓水堆核電站方案，作為科技開(kāi)發(fā)項(xiàng)目，列入了國(guó)家計(jì)劃。這就是秦山核電站的由來(lái)。于1991年12月15日并網(wǎng)發(fā)電，結(jié)束了我國(guó)大陸無(wú)核電的歷史。從法國(guó)成套進(jìn)口的廣東大亞灣兩臺(tái)90萬(wàn)千瓦的核電機(jī)組，也分別于1993年和1994年并網(wǎng)發(fā)電。這兩個(gè)核電站為我國(guó)核電發(fā)展創(chuàng)造了良好的基礎(chǔ)。

在黨中央和國(guó)務(wù)院的重視和關(guān)懷下，九五期間我國(guó)已開(kāi)工建設(shè)的核電機(jī)組有八套，其中：

[10] 1.自行設(shè)計(jì)建造的秦山二期，有二套60萬(wàn)千瓦級(jí)壓水堆核電機(jī)組，已于1996年6月正式開(kāi)工，其第一套機(jī)組已于2002年2月并網(wǎng)發(fā)電，5月達(dá)到滿功率運(yùn)行。

2.廣東嶺澳核電站，與法國(guó)合作建設(shè)二臺(tái)90萬(wàn)千瓦級(jí)壓水堆核電機(jī)組，已于1997年5月正式開(kāi)工建設(shè)，其第一套機(jī)組已于2002年5月投入商業(yè)運(yùn)行。

3．秦山三期核電站，與加拿大合作建設(shè)二臺(tái)重水堆70萬(wàn)千瓦級(jí)機(jī)組，已于1998年6月開(kāi)工建設(shè)，預(yù)計(jì)其第一套機(jī)組將于2002年11月并網(wǎng)發(fā)電。

4.江蘇連云港田灣核電站，與俄羅斯合作建設(shè)二套100 萬(wàn)千瓦級(jí)壓水堆核電機(jī)組，已于1999年10月開(kāi)工建設(shè)，預(yù)計(jì)其第一套機(jī)組將于2004年建成發(fā)電。[11]

核技術(shù)除了用于發(fā)電，在工業(yè)、商業(yè)、醫(yī)學(xué)等各領(lǐng)域的應(yīng)用也都有較大的發(fā)展。目前，中國(guó)從事核應(yīng)用技術(shù)開(kāi)發(fā)和生產(chǎn)的企事業(yè)單位有３００多家，產(chǎn)業(yè)規(guī)模達(dá)到年總產(chǎn)值１５０多億元。進(jìn)入９０年代以來(lái)，工業(yè)用電子加速器、工業(yè)鈷源的實(shí)際裝源量的年均增長(zhǎng)速度維持在２０％以上，是世界上發(fā)展最快的國(guó)家之一。核技術(shù)的應(yīng)用開(kāi)發(fā)取得一批重要成果，核技術(shù)應(yīng)用的產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程明顯加快。海關(guān)集裝箱電子束監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、電子束信件滅菌裝置等一批裝置研制成功，為打擊走私和反恐活動(dòng)提供了新型有效的技術(shù)手段。核技術(shù)在我國(guó)農(nóng)業(yè)領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用，并取得了卓越成就，創(chuàng)造了巨大的經(jīng)濟(jì)、社會(huì)與生態(tài)效益。中國(guó)擁有７個(gè)放射性藥物生產(chǎn)基地，核醫(yī)療器械一直保持快速發(fā)展的勢(shì)頭，１０００多家醫(yī)院應(yīng)用核醫(yī)學(xué)技術(shù)，核醫(yī)學(xué)得到普及和推廣，為提高人民健康水平做出了積極貢獻(xiàn)。[12]

3.5 核能安全

涉及核電站的一個(gè)主要問(wèn)題，是人們對(duì)安全標(biāo)準(zhǔn)和安全設(shè)備的擔(dān)憂，因?yàn)榉派湫孕孤┛偸强赡馨l(fā)生的。

對(duì)安全最嚴(yán)重的是燃料可能融化，使大量放射物質(zhì)向環(huán)境排放。[13]當(dāng)然，這種狀況是我們?cè)诳紤]安全性時(shí)的一種最壞的設(shè)想。事實(shí)上，核電站事故在有些國(guó)家發(fā)生過(guò)，但像那種嚴(yán)重事故的自由反應(yīng)堆以來(lái)只有2次。[14]反應(yīng)堆產(chǎn)生的廢物有氣體，固體，液體三種，對(duì)放射性廢物處理的基本要求是：在排放的廢氣，廢液中，放射性物質(zhì)的濃度低于規(guī)定值；存放，儲(chǔ)存和投擲深海的固體廢物的措施安全可靠。[15]

但在2011年3月15日，日本福島核電站發(fā)生核泄漏事件。日本核泄漏造成的核污染其輻射范圍正一步步向外擴(kuò)散，先是我國(guó)沿海地區(qū)，接著內(nèi)地，今天傳來(lái)除西藏外全國(guó)所有省市均在空氣中檢測(cè)到放輻射物質(zhì)的消息。這核能事故敲響給世界核能安全安敲響了警鐘。對(duì)于自然災(zāi)害對(duì)核設(shè)施的影響，人們更應(yīng)注視。更應(yīng)制定更加嚴(yán)格的控制核能的法律以及對(duì)事故的防范措施。結(jié)論

國(guó)民經(jīng)濟(jì)要發(fā)展，能源是基礎(chǔ)?？傊?，核能開(kāi)發(fā)利用的前景是光明的，但這終究是一個(gè)長(zhǎng)期的大系統(tǒng)工程，既要解決為國(guó)民經(jīng)濟(jì)服務(wù)的大量工程技術(shù)問(wèn)題，又要為下一步發(fā)展進(jìn)行系統(tǒng)的預(yù)先研究和基礎(chǔ)研究，牽涉到的學(xué)科范圍也十分廣泛。因此，必須遠(yuǎn)近結(jié)合，高瞻遠(yuǎn)矚，全面考慮，統(tǒng)籌安排，認(rèn)真落實(shí)。發(fā)展核能的同時(shí)也要時(shí)刻考慮著核能的安全利用，一旦發(fā)生危害弊遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于利。

參考文獻(xiàn)：

【1】 王瑩,21世紀(jì)新能源的開(kāi)發(fā)與利用 , 2007.【2】翟秀靜，劉奎仁，韓慶，新能源技術(shù), 2005.【3】王豐，熱力發(fā)動(dòng)機(jī)優(yōu)化設(shè)計(jì),1993.【4】周乃君，能源與環(huán)境 , 2008.【5】《一看就懂叢書(shū)》編寫組，一看就懂的科學(xué)發(fā)現(xiàn)大事典, 2009.【6】魏切爾，舒爾茨著；俞譽(yù)福譯，放射生態(tài)學(xué)核能與環(huán)境第1卷, 1988 【7】王喜元，從核彈到核電核能中國(guó), 2009.【8】王瑩著，世紀(jì)新能源的開(kāi)發(fā)與利用, 2007.【9】翟秀靜，劉奎仁，韓慶，新能源技術(shù), 2005.【10】全民科學(xué)素質(zhì)工作領(lǐng)導(dǎo)小組辦公室，能源篇, 2007.【11】王秀清，世界核電復(fù)興的里程碑，中國(guó)核電發(fā)展前沿報(bào)告, 2008.【12】Zentner,Irmela;Tarantola,Stefano;de Rocquigny,E ,Sensitivity analysis for reliable design verification of nuclear turbosets.2011.【13】Linnerud,Kristin;Mideksa,Torben K.;Eskeland,Gunnar S ,The Impact of Climate Change on Nuclear Power Supply.Energy Journal 2011.【14】徐恒馨;李弘毅 ,新能源之核能, 2010.【15】中華人民共和國(guó)科學(xué)技術(shù)部，國(guó)際安全生產(chǎn)發(fā)展報(bào)告, 2006.

第四篇：河北威利邦生物發(fā)電有限公司簡(jiǎn)介

河北威利邦生物發(fā)電有限公司簡(jiǎn)介

河北邱縣秸稈熱電工程位于邯鄲市邱縣境內(nèi)，建設(shè)單位是河北威利邦生物發(fā)電有限公司，成立于2007年4月，由廣東威華集團(tuán)有限公司出資組建，建設(shè)2×18MW高溫高壓抽凝式汽輪發(fā)電機(jī)組配2×75t/h秸稈鍋爐，年發(fā)電1.85億千瓦時(shí)，年供熱49.9萬(wàn)GJ，工程總占地6.8公頃，工程總投資30026萬(wàn)元。

河北邱縣秸稈熱電工程是利用生物質(zhì)燃料（主要是棉花秸稈，其次是小麥秸稈、玉米秸稈、林木樹(shù)杈等）所蘊(yùn)藏的化學(xué)能通過(guò)燃燒變成熱能傳給鍋爐中的水，使水轉(zhuǎn)變?yōu)榫哂幸欢▔毫蜏囟鹊恼羝?，?dǎo)入汽輪機(jī)，在汽輪機(jī)中，蒸汽膨脹做功，將熱能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能，推動(dòng)汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)；汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子帶動(dòng)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子一起高速旋轉(zhuǎn)，將機(jī)械能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔芩椭岭娋W(wǎng)。生物質(zhì)燃料燃燒后的灰是一種優(yōu)質(zhì)有機(jī)肥料，含有豐富的鉀、鎂、磷和鈣元素，將底灰、炭灰返還到土地里，又可降低農(nóng)民施肥成本。同時(shí)，在整個(gè)過(guò)程中的余熱可對(duì)廠區(qū)和附近工業(yè)和農(nóng)民供熱，從而減少能源浪費(fèi)和空氣污染。為節(jié)約用水，減少城市污水對(duì)水域的污染，河北邱縣秸稈熱電工程工業(yè)補(bǔ)給水水源采用邱縣污水處理廠處理后的中水，生活消防用水采用縣城自來(lái)水，備用水源為邱縣人工湖水，而生產(chǎn)后工業(yè)和生活排污水經(jīng)處理后集中排放到污水處理廠，形成水資源循環(huán)利用。

生物質(zhì)能屬于清潔可再生能源，有助于國(guó)家的環(huán)境建設(shè)和CO2減排。生物質(zhì)中有害物質(zhì)的含量?jī)H為中質(zhì)煙煤的1/10左右。同時(shí)生物質(zhì)CO2的排放和吸收構(gòu)成自然界碳循環(huán)，其能源利用可實(shí)現(xiàn)CO2零排

放，所以生物質(zhì)能源是一種高度清潔的能源，能夠大幅度減低大氣污染物及溫室氣體的排放，有助于解決化石能源消耗帶來(lái)的環(huán)境問(wèn)題。

邱縣是農(nóng)業(yè)大縣，農(nóng)作物主要為小麥、玉米、棉花。農(nóng)作物種植面積近92.69萬(wàn)畝，各類秸稈年產(chǎn)量約47.3萬(wàn)噸。林地面積17.6萬(wàn)畝，年產(chǎn)樹(shù)枝4.93萬(wàn)噸。雖然有一部分用于還田和青儲(chǔ)伺料，但大部分無(wú)法有效利用，到春季后大部分棉秸堆放于道路兩旁，既不利于防火又不利于環(huán)境治理，因其熱值較高，每年僅有10%左右用于燃料，其余因沒(méi)有有效利用途徑，白白漚掉，這些剩余秸稈的處理已成為近幾年邱縣縣政府的難題之一。河北邱縣秸稈熱電工程，不但可以消除因就地焚燒秸稈產(chǎn)生的煙氣污染，且可將秸稈作為資源加以利用，還可增加農(nóng)民收入。因此，邱縣秸稈熱電工程是生物質(zhì)綜合利用，節(jié)能環(huán)保，資源循環(huán)利用工程，建成后將產(chǎn)生相當(dāng)?shù)纳鐣?huì)和經(jīng)濟(jì)效益。

河北威利邦生物發(fā)電有限公司秉承威華一貫的宗旨和理念，把實(shí)現(xiàn)社會(huì)、經(jīng)濟(jì)、生態(tài)效益結(jié)合起來(lái)，最終實(shí)現(xiàn)不斷發(fā)展壯大公司、造福社會(huì)的目標(biāo)。

河北威利邦生物發(fā)電有限公司

第五篇：《核能》教學(xué)設(shè)計(jì)

《核能》教學(xué)設(shè)計(jì)

石羔中學(xué) 彭棠妍

【教學(xué)目標(biāo)】

一、知識(shí)和技能

1．知道釋放核能的兩種方式。

2．了解鈾核鏈?zhǔn)椒磻?yīng)的大致情況和核電站的大致工作過(guò)程。

二、過(guò)程與方法

1．通過(guò)學(xué)生搜集信息、閱讀資料、相互交流，判斷核能與我們的生活的有關(guān)說(shuō)法是否正確，培養(yǎng)學(xué)生信息處理能力。

三、情感態(tài)度與價(jià)值觀

1．從能源問(wèn)題到能源科學(xué)引發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和學(xué)習(xí)欲望。

2．認(rèn)識(shí)科學(xué)技術(shù)對(duì)人類生活的影響，樹(shù)立將科學(xué)服務(wù)于人類的意識(shí)。

3．初步認(rèn)識(shí)科學(xué)與技術(shù)對(duì)人類生活的影響有兩面性，增強(qiáng)學(xué)生熱愛(ài)和平及振興中華的使命感與責(zé)任感?！局攸c(diǎn)與難點(diǎn)】 1．重點(diǎn)

裂變和聚變的概念。2．難點(diǎn)

知道可控鏈?zhǔn)椒磻?yīng)，和平利用核能?！窘虒W(xué)準(zhǔn)備】 PPT課件

【教學(xué)過(guò)程】

一、引入新課

課件引入展示：21世紀(jì)我國(guó)和世界（煤）能源消耗的曲線圖。

化石能源:煤、石油、天然氣是現(xiàn)代人類文明所需的主要能源。由于其屬于不可再生的資源，隨著不斷開(kāi)采逐漸枯竭，所以總有使用殆盡的一天。俗稱“能源危機(jī)”。

師：大家想一想，長(zhǎng)期這樣下去，肯定會(huì)發(fā)生能源危機(jī)。我們應(yīng)該采取什么樣的措施來(lái)挽救能源危機(jī)呢？

（學(xué)生討論、交流并回答）

師：有的同學(xué)說(shuō)要不斷開(kāi)發(fā)新能源，有的同學(xué)說(shuō)開(kāi)發(fā)利用取之不盡，用之不絕的太陽(yáng)能??同學(xué)們的意見(jiàn)都很有道理，都是解決人類能源危機(jī)的好方法。

20世紀(jì)40年代，科學(xué)家發(fā)明了可以控制核能釋放的裝置——核反應(yīng)堆，拉開(kāi)了以核能為代表的新能源利用的序幕。今天我們就來(lái)學(xué)習(xí)有望在將來(lái)徹底解決人類能源危機(jī)的新能源──核能。

二、進(jìn)行新課

1、首先，請(qǐng)同學(xué)們先閱讀課文，并完成課前預(yù)習(xí)內(nèi)容。

一、原子結(jié)構(gòu)

1、原子由帶正電的 和帶負(fù)電的 組成。

2、原子核由帶正電的 和不帶電的 組成。

二、核能

1、定義：質(zhì)量較大的原子核發(fā)生 或者質(zhì)量較小的原子核相互 時(shí)釋放出的能量。

2、裂變

（1）定義：用中子轟擊質(zhì)量比較大的 變成，同時(shí)釋放出巨大的能量。

（2）鏈?zhǔn)椒磻?yīng)：鈾核分裂時(shí)釋放出，同時(shí)還會(huì)產(chǎn)生幾個(gè)新的中子，這些中子又會(huì)，導(dǎo)致一系列鈾核持續(xù)裂變，釋放出大量核能。

3、聚變

（1）定義：將某些質(zhì)量很小的，在超高溫下 成新的原子核，會(huì)釋放出巨大的核能。

（2）應(yīng)用：氫彈

（學(xué)生討論、交流并展示答案，教師補(bǔ)充）

2、深入分析

（一）原子、原子核（學(xué)生講解）

教師根據(jù)學(xué)生預(yù)習(xí)情況，結(jié)合圖片補(bǔ)充講解一下原子的結(jié)構(gòu)：

如果把原子比作大廣場(chǎng)，原子核就像幾顆豆粒擠在廣場(chǎng)中央，但整個(gè)原子的質(zhì)量和能量幾乎都集中在原子核上。

（二）核能

（教師講授）質(zhì)子、中子依靠強(qiáng)大的核力緊密結(jié)合在一起，一旦原子核發(fā)生分裂或聚合，就可能釋放出驚人的能量，這就是核能。

1.裂變

較重的原子核分裂成兩個(gè)中等質(zhì)量的原子核，同時(shí)釋放出能量的過(guò)程就是核裂變。怎樣才能使裂變繼續(xù)下去呢？

想想議議：展示：將火柴搭成如圖所示結(jié)構(gòu)，點(diǎn)燃第一根火柴后，會(huì)發(fā)生什么現(xiàn)象呢？

（學(xué)生回答）

一根火柴點(diǎn)燃兩根，兩根點(diǎn)燃四根，如此像鎖鏈一樣持續(xù)下去。這就像用中子轟擊鈾235原子核，鈾核分裂時(shí)釋放出核能，同時(shí)還會(huì)產(chǎn)生幾個(gè)新的中子，這些中子又會(huì)轟擊其它鈾核??于是就導(dǎo)致一系列鈾核持續(xù)裂變，并釋放出大量核能。這就是鏈?zhǔn)椒磻?yīng)。

播放鏈?zhǔn)椒磻?yīng)動(dòng)畫(huà)，讓學(xué)生更直觀、更形象的理解鏈?zhǔn)椒磻?yīng)。1.聚變

兩個(gè)較輕的原子核，在超高溫和超高壓的條件下，聚合成一個(gè)較重的原子核，同時(shí)釋放出核能的過(guò)程就是核聚變，也稱為熱核反應(yīng)。

氘核與氚核在超高溫下結(jié)合形成氦核和一個(gè)中子，能釋放大量核能。這一過(guò)程就是聚變。太陽(yáng)內(nèi)部發(fā)生的就是這種熱核反應(yīng)。核聚變釋放出來(lái)的能量為裂變的四倍以上。

（三）核能的利用

誰(shuí)能說(shuō)一說(shuō)，現(xiàn)在人類對(duì)核能的利用有哪些呢？（學(xué)生回答）對(duì)了，一是利用核能發(fā)電，一是應(yīng)用到軍事領(lǐng)域。這就是核電站的核心設(shè)備──核反應(yīng)堆。

為便于和平利用核能，必須控制鏈?zhǔn)椒磻?yīng)的速度，使核能緩慢而又平穩(wěn)地釋放出來(lái).為此，人們制成了一種專門裝置——核反應(yīng)堆.它是核電站的核心設(shè)備。核反應(yīng)堆能緩慢、平穩(wěn)地釋放核能。

教師展示小知識(shí)：

1942年人類利用核反應(yīng)堆第一次實(shí)現(xiàn)了可控制的鈾核裂變。當(dāng)時(shí)的核反應(yīng)堆的功率非常小，大約要260座這樣的反應(yīng)堆才能點(diǎn)亮一只40W的燈泡。然而，這是人類利用核能的關(guān)鍵一步。

今天，一座核反應(yīng)堆的功率可達(dá)百萬(wàn)千瓦，全世界已經(jīng)建成了幾百座核電站，核電發(fā)電量接近全球發(fā)電量的1/5。在不可再生能源日趨珍貴之時(shí)，適度發(fā)展核電是人類的一種選擇。以百萬(wàn)千瓦的電站為例，一年消耗煤300多萬(wàn)噸，每天要有一列40節(jié)車廂的火車為它拉煤。而用核原料，一年只需消耗30噸，一輛重型卡車即可拉走，一次換料，可以連續(xù)運(yùn)行一年。

教師展示圖片：我國(guó)第一座自行設(shè)計(jì)建造的核電站——秦山核電站三期工程 核電站就是利用核反應(yīng)堆所產(chǎn)生的熱能來(lái)發(fā)電或發(fā)電兼供熱的動(dòng)力設(shè)施。

教師展示圖片：核電站內(nèi)部結(jié)構(gòu) 為了安全地利用核能，核電站常利用循環(huán)水流把反應(yīng)堆中的內(nèi)能引導(dǎo)出來(lái)．但由于從反應(yīng)堆中出來(lái)的水和蒸汽是有放射性的，不能直接用來(lái)推動(dòng)機(jī)器，因而要把它跟產(chǎn)生蒸汽并推動(dòng)汽輪機(jī)的水分隔開(kāi)來(lái)，形成兩個(gè)回路(如圖所示)．第一同路用不銹鋼管子做成，管子通過(guò)反應(yīng)堆中心，用泵使水在管子里循環(huán)流動(dòng)，把核反應(yīng)放出的能量帶出；第二網(wǎng)路包在第一回路的外面，吸取第一回路的熱量，使得第二回路里的水轉(zhuǎn)化成蒸汽，推動(dòng)汽輪機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)，將內(nèi)能轉(zhuǎn)化成機(jī)械能，然后進(jìn)入冷凝器，液化成水。最后汽輪機(jī)帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電，將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能．

核廢料處理

閱讀教材：了解當(dāng)前處理核廢料的常用辦法；

了解我國(guó)和世界上核能利用的最新進(jìn)展；

通過(guò)可控制聚變來(lái)利用核能，有望徹底解決人類能源問(wèn)題。因?yàn)楹Ｋ刑N(yùn)藏著豐富的、可以實(shí)現(xiàn)聚變的氘核，足夠人類使用幾百億年，而且反應(yīng)物是無(wú)放射性污染的氦。

中國(guó)的可控核聚變研究位居世界先進(jìn)行列，50年后，有望實(shí)現(xiàn)商業(yè)運(yùn)營(yíng)。希望同學(xué)們努力學(xué)習(xí)，將來(lái)為中國(guó)的核電事業(yè)貢獻(xiàn)力量。

如果核反應(yīng)不加控制，大量的原子核就會(huì)在一瞬間發(fā)生裂變或聚變，釋放出大量的核能。原子彈、氫彈爆炸時(shí)，發(fā)生的核反應(yīng)，就是不加控制的。原子彈爆炸后升起的蘑菇云就是原子彈爆炸時(shí)釋放的巨大核能產(chǎn)生的高溫高壓氣體向外擴(kuò)散時(shí)形成的，其上升的高度可達(dá)幾百米，其破壞力和殺傷力都是十分巨大的。氫彈爆炸威力是原子彈的幾百倍到上千倍。

在人類實(shí)現(xiàn)可控核裂變大約三年后，即1945年，利用不加控制的核裂變制造的毀滅性武器——原子彈爆炸了。

核武器的威力帶給人類的代價(jià)是慘痛。1945年，美國(guó)投入日本廣島市區(qū)的“小男孩”原子彈，造成80%的建筑物化為灰燼，6萬(wàn)多人喪生，7萬(wàn)多人受傷，傷亡總數(shù)占全市人口的53%。而當(dāng)時(shí)的小男孩的威力僅14000噸梯恩梯當(dāng)量，現(xiàn)代原子彈的威力可達(dá)1000萬(wàn)噸梯恩梯當(dāng)量，甚至更高。如果人類發(fā)動(dòng)核戰(zhàn)爭(zhēng)，就會(huì)毀掉我們賴以生存的地球。

大家說(shuō)，我們國(guó)家應(yīng)不應(yīng)該發(fā)展核武器呢？

（學(xué)生討論、交流并回答）

1964年10月16日，中國(guó)第一顆原子彈爆炸成功；1967年6月17日，中國(guó)成功地爆炸了一顆氫彈。

核武器越是為美帝國(guó)主義及其合伙者所壟斷，核戰(zhàn)爭(zhēng)的危險(xiǎn)就越大，中國(guó)發(fā)展核武器，是為了防御，為了保衛(wèi)中國(guó)人民免受美國(guó)發(fā)動(dòng)核戰(zhàn)爭(zhēng)的威脅。

同學(xué)們?cè)谡n下可以繼續(xù)討論這些問(wèn)題。

三、當(dāng)堂練習(xí)

1.從核能到電能，下列能量轉(zhuǎn)化過(guò)程中正確的途徑是（）A、核能→機(jī)械能→內(nèi)能→電能 B、核能→內(nèi)能→機(jī)械能→電能 C、核能→內(nèi)能→電能 D、核能→電能

2.2014年8月，我國(guó)自主研發(fā)的“華龍一號(hào)”核電站總體技術(shù)方案通過(guò)專家評(píng)審。核電站利用核能發(fā)電，它的核心設(shè)備是核反應(yīng)堆。下列說(shuō)法中正確的是（）A、目前核電站都是通過(guò)聚變反應(yīng)來(lái)釋放核能 B、核電站產(chǎn)生的核廢料對(duì)環(huán)境沒(méi)有污染 C、核反應(yīng)堆中發(fā)生的鏈?zhǔn)椒磻?yīng)是可以控制的 D、核反應(yīng)堆所用的核燃料主要是氫的同位素

3.下列關(guān)于核能的說(shuō)法中正確的是（）

A、物質(zhì)是由原子組成，原子中有原子核，因此利用任何物質(zhì)都能獲得核能 B、到目前為止，人類獲得核能有兩種途徑，即原子核的裂變和聚變 C、原子彈和氫彈都是利用原子核裂變

D、原子核只有在人為的條件下才會(huì)發(fā)生裂變和聚變

4.下列關(guān)于放射現(xiàn)象、原子核和核能的說(shuō)法中，正確的是（）A、通過(guò)對(duì)放射現(xiàn)象的研究，物理學(xué)家確認(rèn)，原子核由質(zhì)子和電子組成 B、放射性有著廣泛的應(yīng)用，但是強(qiáng)劑量或長(zhǎng)時(shí)間的輻射對(duì)人體有害 C、目前的核電站是利用核聚變釋放的核能來(lái)發(fā)電的 D、核聚變的原料“鈾”在地球上的儲(chǔ)量非常有限

四、課堂小結(jié)

同學(xué)們，通過(guò)這節(jié)課的學(xué)習(xí)，你有哪些收獲？（學(xué)生總結(jié)，教師補(bǔ)充）

五、布置作業(yè)

閱讀“STS”中的“核電站和核廢料處理”。