第一篇：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)?，F(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。”

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?？茖W(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。總的來(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。

第二篇：核能的可持續(xù)發(fā)展性

核能的可持續(xù)發(fā)展性

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。現(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?，F(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)。現(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。

海洋核能：不論是重元素鈾，還是輕元素氘、氚，在海洋中都有相當(dāng)巨大的儲(chǔ)藏量。鈾是高能量的核燃料，1千克鈾可供利用的能量相當(dāng)于燃燒2050噸優(yōu)質(zhì)煤。然而陸地上鈾的儲(chǔ)藏量并不豐富，且分布極不均勻。只有少數(shù)國(guó)家擁有有限的鈾礦，全世界較適于開(kāi)采的只有100萬(wàn)噸，加上低品位鈾礦及其副產(chǎn)鈾化物，總量也不超過(guò)500萬(wàn)噸，按目前的消耗量，只夠開(kāi)采幾十年。而在巨大的海水水體中，卻含有豐富的鈾礦資源。據(jù)估計(jì)，海水中溶解的鈾的數(shù)量可達(dá)45億噸，相當(dāng)于陸地總儲(chǔ)量的幾千倍。如果能將海水中的鈾全部提取出來(lái)，所含的裂變能可保證人類幾萬(wàn)年的能源需要。不過(guò)，海水中含鈾的濃度很低，1000噸海水只含有3克鈾。只有先把鈾從海水中提取出來(lái)，才能應(yīng)用。而要從海水中提取鈾，從技術(shù)上講是件十分困難的事情，需要處理大量海水，技術(shù)工藝十分復(fù)雜。但是，人們已經(jīng)試驗(yàn)了很多種海水提鈾的辦法，如吸附法、共沉法、氣泡分離法以及藻類生物濃縮法等

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?？茖W(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?？偟膩?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。總的來(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（本站推薦）

核能與核電原理

結(jié)業(yè)論文

姓名：朱少波 學(xué)號(hào)：U201115536 班級(jí)：電氣中英1101班

2014年12月3日星期三

核電站事故對(duì)中國(guó)核電的影響

近兩年來(lái)，由于中國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)持續(xù)快速增長(zhǎng)，電力以及能源等的需求量不斷增大。隨著中國(guó)經(jīng)濟(jì)的增長(zhǎng)，作為主要?jiǎng)恿Φ碾娏?，預(yù)計(jì)到2020年裝機(jī)總量將達(dá)到8億～9億千瓦左右，由于目前中國(guó)電力結(jié)構(gòu)以煤電為主，要實(shí)現(xiàn)上述目標(biāo)，如全部用煤勢(shì)必給資源、采掘、運(yùn)輸及環(huán)境帶來(lái)難以承受之重。電力結(jié)構(gòu)如果得不到優(yōu)化，能源與環(huán)境兩大問(wèn)題的負(fù)面影響將難以克服。

在這種情況下，中國(guó)迫切需要尋找一種經(jīng)濟(jì)、高效的新能源。而風(fēng)電、太陽(yáng)能發(fā)電、潮汐發(fā)電等各類新能源，至今尚未解決電力大規(guī)模生產(chǎn)及經(jīng)濟(jì)性的問(wèn)題。目前，能大規(guī)模生產(chǎn)電力的方式唯有核電，加快發(fā)展核電因此成為解決中國(guó)電力供應(yīng)問(wèn)題的必然選擇。

中國(guó)核電建設(shè)已有20年的歷史，截至目前中國(guó)共有核電站8座，共有15臺(tái)機(jī)組，其中已建成運(yùn)行的9臺(tái)，正在建造的兩臺(tái)，已報(bào)送國(guó)務(wù)院并得到批準(zhǔn)近期將開(kāi)工的4臺(tái)。

20年來(lái)，中國(guó)核電發(fā)展雖然進(jìn)展顯著，但距世界水平仍有很大的差距。目前全核電占電能的比重平均為17%，已有17個(gè)國(guó)家核電在本國(guó)發(fā)電量中的比重超過(guò)25%。而中國(guó)核發(fā)電量占總量卻不到2%，遠(yuǎn)不到世界平均水平，更遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于法國(guó)、美國(guó)85%和30%的水平。長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)看，中國(guó)的核能發(fā)電潛力巨大。根據(jù)規(guī)劃，到2020年，中國(guó)核電裝機(jī)比重將從目前的1.6%上升到4%左右，核電的裝機(jī)容量將達(dá)到3600萬(wàn)千瓦左右，這個(gè)速度相當(dāng)于每年建一座“大亞灣”。從配套發(fā)展角度來(lái)看，該規(guī)劃將帶動(dòng)核燃料各個(gè)環(huán)節(jié)的能力和規(guī)模到2020年翻兩番，必將為國(guó)家?guī)?lái)豐厚的經(jīng)濟(jì)利益，同時(shí)也將有效地解決資源及環(huán)境問(wèn)題，產(chǎn)生良好的社會(huì)效益。

但是根據(jù)馬克思哲學(xué)理論的教導(dǎo)，任何事情都有兩面性，核能的發(fā)展也是一把雙刃劍。隨著全球多個(gè)國(guó)家相繼在空氣、云層或農(nóng)作物中檢測(cè)出不同程度的微量放射性物質(zhì)，有關(guān)核能的擔(dān)憂和懷疑情緒正在全球范圍內(nèi)蔓延。有跡象顯示，在民眾反核聲浪的推動(dòng)下，不少國(guó)家已被迫對(duì)本國(guó)核電政策作出調(diào)整。如在日本核事故之后，德國(guó)政府宣布暫停延長(zhǎng)使用過(guò)期核電站計(jì)劃3個(gè)月，并關(guān)閉7座核電站，對(duì)143座核電站進(jìn)行安全檢修。其環(huán)境部長(zhǎng)更表示，將在2020年之前逐步淘汰核能。此外，瑞士也宣布停止修建核電設(shè)施申請(qǐng)的審核，并對(duì)境內(nèi)所有核電站提前進(jìn)行安全檢查。

安全利用核能始終是核電事業(yè)發(fā)展的首要問(wèn)題。在削減碳排放的今天，核電已經(jīng)在發(fā)揮著不可替代的作用。然而，安全方面的擔(dān)心很有可能阻止核電行業(yè)復(fù)興——至少在西方的很多國(guó)家，民眾都強(qiáng)烈反對(duì)政府興建核電站。核事故不會(huì)去理會(huì)什么國(guó)界。日本也遠(yuǎn)不是利用核技術(shù)的唯一地震高發(fā)國(guó)家。我們生活在一個(gè)有核世界。日本福島的核事故，正好也為其他擁有核技術(shù)以及合理發(fā)展核電事業(yè)的國(guó)家敲了警鐘。我們?cè)撊绾未_保核設(shè)施安全運(yùn)轉(zhuǎn)，在發(fā)生類似情況下我們的應(yīng)急措施是否完善，我們自己的硬件設(shè)備與人為業(yè)務(wù)是否過(guò)硬，等等諸多問(wèn)題，都不得不引起我們的深思，給我們帶來(lái)了新的啟示。

第一：核電發(fā)展必須充分考慮環(huán)境變化等自然因素，核電站盡量建在不易發(fā)生重大災(zāi)害的地區(qū)。例如，日本福島核泄漏是由于特大地震伴隨海嘯襲來(lái)從而引發(fā)的，而近幾年由于人類對(duì)環(huán)境的破壞，災(zāi)害叢生地震頻發(fā)。因此，中國(guó)核電建設(shè)的當(dāng)務(wù)之急就是在設(shè)計(jì)的層面上充分考慮發(fā)生地震的可能性，在抗震方面的設(shè)計(jì)應(yīng)該做好最壞的打算。只有這樣，才能確保不出問(wèn)題。在當(dāng)前東部率先發(fā)展的大趨勢(shì)下，我國(guó)沿海地區(qū)的經(jīng)濟(jì)和人口密度急劇增大。各級(jí)政府必須高度重視海洋災(zāi)害可能造成的影響，切實(shí)提高沿海地區(qū)的災(zāi)害防御能力。

第二：核電設(shè)施應(yīng)該做好嚴(yán)格的監(jiān)測(cè)和維護(hù)，嚴(yán)格禁止這些設(shè)施出現(xiàn)超期服役現(xiàn)象，而且不管在怎樣的緊急情況下，電站內(nèi)都必須擁有穩(wěn)定可靠的“多路”供電系統(tǒng)。據(jù)報(bào)道，在福島核電站事故中，泄漏的最主要原因是海嘯超出了設(shè)想的水平，海嘯引起的滔天洪水將柴油發(fā)電機(jī)房淹沒(méi)，造成應(yīng)急供電系統(tǒng)不能工作。并且福島一期核電站原本設(shè)計(jì)壽命已經(jīng)到期，但出于成本考量而繼續(xù)運(yùn)作，盡管在今年2月份的評(píng)估報(bào)告中，東京電力認(rèn)為這種超期服役不存在風(fēng)險(xiǎn)，但由于其安全設(shè)計(jì)存在缺陷，最終導(dǎo)致了事態(tài)的惡化。

第三：核電發(fā)展必須嚴(yán)把質(zhì)量關(guān)。核電是人類主要的清潔能源，具有高效、環(huán)保、低成本等特點(diǎn)，大力發(fā)展核電等清潔能源，是中國(guó)為了適應(yīng)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)和環(huán)境保護(hù)需要而提出的重要經(jīng)濟(jì)戰(zhàn)略，是我國(guó)經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的需要。目前我國(guó)已經(jīng)進(jìn)入了核電高速發(fā)展的時(shí)期，核電一旦建成，將會(huì)接受時(shí)間的考驗(yàn)長(zhǎng)期運(yùn)行，中國(guó)同時(shí)或者陸續(xù)建設(shè)這么多臺(tái)核電機(jī)組，我們必須十分重視建設(shè)質(zhì)量，不能為了追求發(fā)展速度而降低了建設(shè)質(zhì)量。

第四：對(duì)核電這種含有潛在高風(fēng)險(xiǎn)的行業(yè)要提前做好相應(yīng)的應(yīng)對(duì)措施。正所謂有備無(wú)患。像日本這種作為世界上利用核能最早也最普遍的國(guó)家，核能安全領(lǐng)域中的措施在世界上處于領(lǐng)先水平，在切爾諾貝利核電站事故之后，更是加大了對(duì)核電設(shè)施的防護(hù)力度，設(shè)計(jì)了多重應(yīng)對(duì)措施，然而，在這場(chǎng)日本歷史上最大的地震來(lái)襲之后，其既有防護(hù)措施卻顯得捉襟見(jiàn)肘，用于應(yīng)急啟動(dòng)的電源無(wú)法運(yùn)作，直接導(dǎo)致了后續(xù)一系列危機(jī)的產(chǎn)生和蔓延。中國(guó)核電設(shè)施一定要事先制定切實(shí)可行的應(yīng)急預(yù)案。在安全運(yùn)行的時(shí)候，就要提前做好一旦發(fā)生緊急事故如何處理的預(yù)案，對(duì)于一些有著潛在危害性的設(shè)施，管理者更應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)事故處理和應(yīng)對(duì)訓(xùn)練，特別是針對(duì)極端情況發(fā)生時(shí)的模擬演練更需提上議事日程，以避免一旦發(fā)生緊急事故而束手無(wú)策。

第五：我國(guó)應(yīng)該還要在核能法律領(lǐng)域做出一些舉措。由于我國(guó)在核安全和輻射安全方面存在法律空白，中國(guó)核安全問(wèn)題比較突出，盡快出臺(tái)核安全法律，這也正是進(jìn)一步響應(yīng)了習(xí)主席今年關(guān)于依法治國(guó)的號(hào)召，建議由全國(guó)人大常委會(huì)盡快制定出臺(tái)核安全法，對(duì)核能安全監(jiān)督、核能監(jiān)管主體及責(zé)任、核事故應(yīng)急處理以及相關(guān)法律責(zé)任進(jìn)行全面規(guī)范。在人民群眾中宣傳法律意識(shí)，普及法律知識(shí)是非常切實(shí)有必要的，這樣也可以進(jìn)一步增加普通民眾的自我保護(hù)意識(shí)，增加普通群眾對(duì)核安全的進(jìn)一步認(rèn)識(shí)和了解，當(dāng)整個(gè)社會(huì)對(duì)核能的認(rèn)識(shí)達(dá)到了一定的程度的時(shí)候，相信對(duì)我們應(yīng)用核能也會(huì)帶來(lái)不小的幫助。

如今這個(gè)一次能源日益匱乏的世界上，石油與煤炭也不能夠撐起我們?nèi)粘｝嫶蟮哪茉撮_(kāi)銷，而太陽(yáng)能、地?zé)帷L(fēng)能等技術(shù)又受到了極大技術(shù)層面的限制，無(wú)論從技術(shù)層面還是長(zhǎng)遠(yuǎn)可行性的發(fā)展而言，核能都不得不首當(dāng)其沖地成為競(jìng)爭(zhēng)性極其優(yōu)越的首選能源，而核電也就不能不成為當(dāng)今以致以后整個(gè)社會(huì)發(fā)展的主流趨勢(shì)。相信中國(guó)必定會(huì)在核能的研究以及應(yīng)用領(lǐng)域走在世界的前列。在未來(lái)，也許社會(huì)超過(guò)一大半的電力供應(yīng)會(huì)來(lái)自核能。我們顯然不能只是因?yàn)閾?dān)心核電帶來(lái)了一定負(fù)面效應(yīng)就停下我們探索的腳步，任何事情都是一把雙刃劍，帶來(lái)利端的同時(shí)也必然會(huì)產(chǎn)生了弊端。一個(gè)封閉嚴(yán)密、安全系數(shù)超高的核電設(shè)施都有他的風(fēng)險(xiǎn)性，都可能因政策、人為的造成周邊乃至大半個(gè)世界的不安。深藏在世界核武庫(kù)中的數(shù)萬(wàn)枚殺傷力遠(yuǎn)大于類似核能事故的核彈，給人類帶來(lái)的威脅其實(shí)更大!而核電站事故到給我們更多的應(yīng)該是思考怎樣高效而安全的利用核能為我們?nèi)祟惙?wù)，在生活領(lǐng)域給我們帶來(lái)極大的幫助，這對(duì)于我們來(lái)說(shuō)既是機(jī)遇，又是挑戰(zhàn)，但是有一點(diǎn)我們也還是必須正確認(rèn)識(shí)，那就是無(wú)論我們?cè)鯓影l(fā)展，保護(hù)人民的生命財(cái)產(chǎn)安全永遠(yuǎn)應(yīng)該被放在第一位，一切都不該越過(guò)這個(gè)界限，這樣我們才可以繼續(xù)思考如何更好的發(fā)揮核能的巨大潛力。

第四篇：走近核能專題

走近核能

【關(guān)鍵詞】：核能

核能發(fā)展

開(kāi)發(fā)利用

核能發(fā)電

環(huán)境污染 【摘要】：

當(dāng)今世界能源問(wèn)題已經(jīng)成為影響人類發(fā)展的的大問(wèn)題，許多問(wèn)題的產(chǎn)生都直接或間接的與能源問(wèn)題有關(guān)，核能作為一種清潔、安全的能源，將在人類社會(huì)中起到越來(lái)越重要的作用。正文：

能源是人類社會(huì)和經(jīng)濟(jì)發(fā)展的保障性資源，同時(shí)能源問(wèn)題也是世界性的問(wèn)題。進(jìn)入21世紀(jì)以來(lái)，當(dāng)今世界能源問(wèn)題已經(jīng)成為影響人類發(fā)展的的大問(wèn)題，許多問(wèn)題的產(chǎn)生都直接或間接的與能源問(wèn)題有關(guān)。目前人類所使用的能源主要是化石能源，自19世紀(jì)70年年代產(chǎn)業(yè)革命以來(lái)，化石燃料的消費(fèi)量急劇保持增長(zhǎng)，90%以上的世界經(jīng)濟(jì)活動(dòng)所需的能源都依靠化石能源提供，由于大量消耗，這類資源正趨于枯竭；同時(shí)化石燃料的大規(guī)模利用也帶來(lái)了嚴(yán)重的環(huán)境污染，導(dǎo)致了溫室效應(yīng)和全球氣候變暖等一系列環(huán)境問(wèn)題。能源危機(jī)與環(huán)境危機(jī)日益緊迫，尋找新的清潔、安全、高效的能源是人類所面臨的共同任務(wù)。

現(xiàn)代社會(huì)中，除了煤炭、石油、天然氣、水力資源外，還有許多可利用的能源，如風(fēng)能、太陽(yáng)能、潮汐能、地?zé)崮艿鹊?，但是由于技術(shù)問(wèn)題和開(kāi)發(fā)成本等因素，這些能源很難在近期內(nèi)實(shí)現(xiàn)大規(guī)模的工業(yè)生產(chǎn)和利用；而核能是一種經(jīng)濟(jì)、安全、可靠、清潔的能源，同各種化石能源相比起來(lái)，核能對(duì)環(huán)境和人類健康的危害更小，這些明顯的優(yōu)勢(shì)使核能成為新世紀(jì)可以大規(guī)模使用的安全和經(jīng)濟(jì)的工業(yè)能源。從20世紀(jì)50年代以來(lái)，前蘇聯(lián)、美國(guó)、法國(guó)、德國(guó)、日本等發(fā)達(dá)國(guó)家建造了大量的核電站，由于核電具有巨大的發(fā)展?jié)撃芎蛷V闊的利用前景，和平發(fā)展利用核能將成為未來(lái)較長(zhǎng)一段時(shí)期內(nèi)能源產(chǎn)業(yè)的發(fā)展方向，核能將在人類社會(huì)中起到越來(lái)越重要的作用。

一、核能定義及其來(lái)源

核能，又稱原子能，英文名字nuclear energy，是核裂變能的簡(jiǎn)稱。50多年以前，科學(xué)家在的一次試驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)鈾-235原子核在吸收一個(gè)中子以后能分裂，在放出2—3個(gè)中子的同時(shí)伴隨著一種巨大的能量，這種能量比化學(xué)反應(yīng)所釋放的能量大的多，這就是我們今天所說(shuō)的核能。核能的獲得途徑主要有兩種，即重核裂變與輕核聚變。核聚變要比核裂變釋放出更多的能量。例如相同數(shù)量的氘和鈾-235分別進(jìn)行聚變和裂變，前者所釋放的能量約為后者的三倍多。被人們所熟悉的原子彈、核電站、核反應(yīng)堆等等都利用了核裂變的原理。只是實(shí)現(xiàn)核聚變的條件要求的較高，即需要使氫核處于6000度以上的高溫才能使相當(dāng)?shù)暮司哂袆?dòng)能實(shí)現(xiàn)

聚合反應(yīng)。

重核裂變是指一個(gè)重原子核，分裂成兩個(gè)或多個(gè)中等原子量的原子核，引起鏈?zhǔn)椒磻?yīng)，從而釋放出巨大的能量。例如，當(dāng)用一個(gè)中子轟擊Ｕ-235的原子核時(shí)，它就會(huì)分裂成兩個(gè)質(zhì)量較小的原子核，同時(shí)產(chǎn)生2—3個(gè)中子和β、γ等射線，并釋放出約200兆電子伏特的能量。如果再有一個(gè)新產(chǎn)生的中子去轟擊另一個(gè)鈾-235原子核，便引起新的裂變，以此類推，裂變反應(yīng)不斷地持續(xù)下去，從而形成了裂變鏈?zhǔn)椒磻?yīng)，與此同時(shí)，核能也連續(xù)不斷地釋放出來(lái)。

所謂輕核聚變是指在高溫下(幾百萬(wàn)度以上)兩個(gè)質(zhì)量較小的原子核結(jié)合成質(zhì)量較大的新核并放出大量能量的過(guò)程，也稱熱核反應(yīng)。它是取得核能的重要途徑之一。由于原子核間有很強(qiáng)的靜電排斥力，因此在一般的溫度和壓力下，很難發(fā)生聚變反應(yīng)。而在太陽(yáng)等恒星內(nèi)部，壓力和溫度都極高，所以就使得輕核有了足夠的動(dòng)能克服靜電斥力而發(fā)生持續(xù)的聚變。自持的核聚變反應(yīng)必須在極高的壓力和溫度下進(jìn)行，故稱為“熱核聚變反應(yīng)”。

二、核能的優(yōu)越性

與常規(guī)能源相比，核能有明顯的優(yōu)越性。第一，核能的能量密度大，消耗少量的核燃料就可以產(chǎn)生巨額的能量。為了使大家對(duì)于這一點(diǎn)有很深的印象，我們將核電廠和煤電廠在燃料消耗上作一對(duì)比。一座電功率為100萬(wàn)千瓦的燃煤電廠每年要燒掉約300萬(wàn)噸煤，而同樣功率的核電站每年只需更換約30噸核燃料，真正燒掉的鈾－235大約只有1噸。因此利用核能不僅可以節(jié)省大量的煤炭、石油，而且極大地減輕了運(yùn)輸量。

核能的第二個(gè)主要優(yōu)點(diǎn)是清潔，有利于保護(hù)環(huán)境。眾所周知，燃燒石油、煤炭等化石燃料必須消耗氧氣、生成二氧化碳。由于人類大量燃燒化石燃料等，已經(jīng)使得大氣中的數(shù)量顯著增加，導(dǎo)致所謂“溫室效應(yīng)”。其后果是地球表面溫度升高、干旱、沙漠化、兩極冰層融化和海平面升高等。這一切都會(huì)使人類的生存條件惡化。而產(chǎn)生核能，不論是裂變能和聚變能，都不需消耗氧氣、不會(huì)產(chǎn)生二氧化碳。因此在西方發(fā)達(dá)國(guó)家，雖然目前能源和電力供應(yīng)都比較充足，但有識(shí)之士仍在呼吁發(fā)展核能以減少二氧化碳的排放量。除二氧化碳外，燃煤電廠還要排放大量的二氧化硫等，它們?cè)斐傻乃嵊?，使土壤酸化、水源酸度上升，?duì)農(nóng)作物、森林造成危害。煤電廠排出的大量粉塵、灰渣也對(duì)環(huán)境造成污染。更值得注意的是，燃燒一噸煤平均會(huì)產(chǎn)生0．3克苯并芘，它是一種強(qiáng)致癌物質(zhì)。每1000立方米空氣中苯并芘含量增加1微克，肺癌發(fā)生率就增加5％～10％。相比之下核電廠向環(huán)境排放的廢物要少得多，大約是火電廠的幾萬(wàn)分之一。它不排放二氧化硫、苯并芘，也不產(chǎn)生粉塵、灰渣。一座電功率100萬(wàn)千瓦的壓水堆每年卸出的乏燃料僅25～30噸，經(jīng)后處理就只剩下10噸了，現(xiàn)已有多種方法將它們安全地放置在合適的地方，不會(huì)對(duì)環(huán)境造成危害。核電站正常運(yùn)行時(shí)當(dāng)然也會(huì)向環(huán)境

中排放少量的放射性物質(zhì)，核電站對(duì)周圍居民的放射性劑量，不到天然本底的1％，不是什么嚴(yán)重的問(wèn)題。值得指出的是，由于煤渣和粉塵中含有鈾、釷、鐳、氡等天然放射性同位素，所以煤電站排放到環(huán)境中的放射性、比相同功率的核電站要多幾倍、甚至幾十倍。

三、核能對(duì)環(huán)境的影響

雖然核能具有來(lái)源豐富、安全、清潔、高效等明顯的優(yōu)點(diǎn)，但是核能仍然可能對(duì)環(huán)境造成嚴(yán)重的污染，對(duì)人類社會(huì)和經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展造成重大損害。核能的利用對(duì)環(huán)境造成的污染主要是放射性污染。核能利用上的任何疏忽、無(wú)知、差錯(cuò)，其結(jié)果并不亞于爆發(fā)一場(chǎng)小型核戰(zhàn)爭(zhēng)，有時(shí)甚至遺患無(wú)窮，給人類的生活乃至生存，投下可怕的陰影。目前核陰云主要來(lái)自核廢料的嚴(yán)重污染，使用核能所產(chǎn)生的核廢料會(huì)產(chǎn)生危險(xiǎn)的輻射，并且影響會(huì)持續(xù)數(shù)千年。

到目前為止，全世界核能民用的歷史上僅發(fā)生過(guò)兩起重大核安全事故。1979年3月，美國(guó)三哩島核電站二號(hào)堆發(fā)生了一次嚴(yán)重的失水事故，幸好由于堆的事故冷卻緊急注水裝置和安全殼等設(shè)施發(fā)揮了作用，使排放到環(huán)境中的放射性物質(zhì)含量極小，雖然并沒(méi)有造成大的人員傷亡但在經(jīng)濟(jì)上卻造成了10到18億美元的損失，事故的危害尚在進(jìn)一步觀測(cè)調(diào)查中。1984年4月，前蘇聯(lián)基輔附近的切爾諾貝利核電站發(fā)生事故，造成大量的發(fā)射性物質(zhì)泄漏，30km范圍內(nèi)的居民被迫撤離，歐洲不少國(guó)家也受到輕微的核污染，引起了強(qiáng)烈的國(guó)際反響。據(jù)報(bào)道，有31人死亡，203人受傷，135000人被疏散。

當(dāng)前對(duì)環(huán)境造成污染的放射性核素大多來(lái)自核電站排放的廢物，核電可能產(chǎn)生的放射性廢物主要是放射性廢水、放射性廢棄和放射性固體廢物。1座100萬(wàn)KW的核電站1年卸出的泛燃料約為25t，其中主要成分是少量未燃燒的鈾、核反應(yīng)后的生成物——钚等放射性核素，核廢料中的放射性元素經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后會(huì)衰變成非放射性元素。此外，還有鈾礦資源的開(kāi)發(fā)問(wèn)題，由于鈾礦資源的開(kāi)發(fā)造成的廢棄、廢水、廢渣等污染也不可忽視，對(duì)鈾尾礦也必須進(jìn)行妥善處理，如果處理不好，將會(huì)覆蓋農(nóng)田、污染水體，甚至對(duì)自然和社會(huì)都造成嚴(yán)重影響。一旦發(fā)生核事故或核泄漏，對(duì)人類和環(huán)境造成的影響都是災(zāi)難性的，只有加強(qiáng)核安全和輻射安全的管理，處理好放射性核廢料，合理科學(xué)地利用核能，才能保證核能安全的開(kāi)發(fā)利用。

四、發(fā)展核能的必然性

由于人類對(duì)化石能源的大規(guī)模開(kāi)發(fā)利用，可供開(kāi)采的化石能源日益衰竭，在世界一次能源供應(yīng)中約占87.7% , 其中石油占37.3%、煤炭占26.5%、天然氣占23.9%。非化石能源和可再生能源雖然發(fā)展迅猛、增長(zhǎng)很快, 但仍保持較低的比例, 約為12.3%。根據(jù)《2004年BP 世界能源統(tǒng)計(jì)》, 截止到2003年底, 全世界剩余石油探明可采儲(chǔ)量為1565.8億噸, 2003年世界

石油產(chǎn)量為36.79億噸, 即可供開(kāi)采年限大約42 年。煤炭剩余可采儲(chǔ)量為9844.5 億噸, 可供192 年，天然氣剩余可采儲(chǔ)量為175.78 萬(wàn)億立方米, 可供67 年?；剂显谑褂眠^(guò)程中也造成了嚴(yán)重的環(huán)境污染，溫室效應(yīng)、酸雨和全球氣候變暖等全球性的環(huán)境問(wèn)題不斷加劇，資源危機(jī)和環(huán)境危機(jī)使人類文明的可持續(xù)發(fā)展受到制約和挑戰(zhàn)。

在已知的可再生新能源中，由于技術(shù)上的困難和經(jīng)濟(jì)性等因素，已開(kāi)發(fā)的太陽(yáng)能、風(fēng)能、沼氣等均未能大規(guī)模利用，只有水電資源已大規(guī)模開(kāi)發(fā)利用，盡管尚可繼續(xù)開(kāi)發(fā)，但僅靠水電資源難以滿足經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展的需求，由此看來(lái)，要使可再生能源達(dá)到全面應(yīng)用并足以支持經(jīng)濟(jì)持續(xù)發(fā)展的水平，還需要相當(dāng)一段進(jìn)一步開(kāi)發(fā)的時(shí)期。由于新的可再生清潔能源目前面臨技術(shù)和成本的問(wèn)題，只有核能是一種既清潔、又安全可靠且經(jīng)濟(jì)上具競(jìng)爭(zhēng)力的最現(xiàn)實(shí)的替代能源。

根據(jù)國(guó)際原子能機(jī)構(gòu)的一位專家發(fā)表的報(bào)告，一座裝機(jī)容量為100萬(wàn)KW 的燃煤電廠，每年要耗煤250萬(wàn)噸，所排放的廢物有：二氧化碳650萬(wàn)噸（含碳200萬(wàn)噸），二氧化硫1.7萬(wàn)噸，氮氧化物4000噸，煤灰28萬(wàn)噸（其中含有毒重金屬約400噸）。而同樣規(guī)模的一座壓水堆核電站，每年才消耗低濃鈾25噸（相當(dāng)于天然鈾150噸），所排放的廢物為：經(jīng)處理固化的高放廢物9噸（體積約3立方米），將被存放于地下深層與環(huán)境隔絕的巖井中，另有中放廢物200噸、低放廢物400噸。核電廠不排放二氧化碳、二氧化硫或氮氧化物，且1kgU-235裂變產(chǎn)生的能量相當(dāng)于200噸標(biāo)準(zhǔn)煤。據(jù)有關(guān)報(bào)告顯示，現(xiàn)在世界每年因燃燒化石燃料所排放的二氧化碳已達(dá)55億噸（以碳計(jì)）之多，而截止1993年的統(tǒng)計(jì)，由于使用核能發(fā)電已使世界二氧化碳的排放減少了8%。所以在未來(lái)相當(dāng)一段時(shí)期內(nèi)，發(fā)展利用核能將成為21世紀(jì)人類應(yīng)對(duì)能源危機(jī)和實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的必然選擇。

五、核電的發(fā)展歷程

人類對(duì)核能的現(xiàn)實(shí)利用始于戰(zhàn)爭(zhēng)。核能的戰(zhàn)爭(zhēng)用途在于通過(guò)原子彈的巨大威力損壞敵方人員和物資, 達(dá)到制勝或結(jié)束戰(zhàn)爭(zhēng)的目的, 目前人類對(duì)核能的開(kāi)發(fā)利用主要是發(fā)展核電, 相對(duì)與其他能源, 核能具有明顯的優(yōu)勢(shì)。核電站的開(kāi)發(fā)與建設(shè)開(kāi)始于20世紀(jì)50年代，1954年，前蘇聯(lián)建成電功率為5000kW 的實(shí)驗(yàn)性核電站；1957年，美國(guó)建成電功率為9萬(wàn)kW 的希平港原型核電站；這些成就證明了利用核能發(fā)電的技術(shù)可行性。國(guó)際上把上述實(shí)驗(yàn)性和原型核電機(jī)組稱為第一代核電機(jī)組。

20世紀(jì)60年代后期以來(lái)，在試驗(yàn)性和原型核電機(jī)組基礎(chǔ)上，陸續(xù)建成電功率在30萬(wàn)kW 以上的壓水堆、沸水堆、重水堆等核電機(jī)組，它們?cè)谶M(jìn)一步證明核能發(fā)電技術(shù)可行性的同時(shí)，使核電的經(jīng)濟(jì)性也得以證明：可與火電、水電相競(jìng)爭(zhēng)。20世紀(jì)70年代，因石油漲價(jià)引發(fā)的能

源危機(jī)促進(jìn)了核電的發(fā)展，目前世界上商業(yè)運(yùn)行的四百多座核電機(jī)組大部分是在這段時(shí)期建成的，稱為第二代核電機(jī)組。

第三代核電設(shè)計(jì)開(kāi)始于20世紀(jì)80年代，第三代核電站按照URD或EUR 文件或IAEA 推薦的新的安全法規(guī)設(shè)計(jì)，但其核電機(jī)組的能源轉(zhuǎn)換系統(tǒng)（將核能轉(zhuǎn)換為電能的系統(tǒng)）仍大量采用了第二代的成熟技術(shù)，預(yù)計(jì)一般能在2010年前進(jìn)行商用建造。從核電發(fā)達(dá)國(guó)家的動(dòng)向來(lái)看，第三代核電是當(dāng)今國(guó)際上核電發(fā)展的主流。

與此同時(shí)，為了從更長(zhǎng)遠(yuǎn)的核能的可持續(xù)性發(fā)展著想，以美國(guó)為首的一些工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家已經(jīng)聯(lián)合起來(lái)組成“第四代國(guó)際核能論壇”（GIF），進(jìn)行第四代核能利用系統(tǒng)的研究和開(kāi)發(fā)。第四代是指安全性和經(jīng)濟(jì)性都更加優(yōu)越，廢物量極少，無(wú)需廠外應(yīng)急，并具有防核擴(kuò)散能力的核能利用系統(tǒng)，其目標(biāo)是到2030 年后能進(jìn)行商用建造。

六、世界核能的利用現(xiàn)狀

1954年前蘇聯(lián)世界建成第一座發(fā)電功率為5000KW 的試驗(yàn)性核電站, 美國(guó)則在1957年12月建成了發(fā)電功率達(dá)90000KW的希平港壓水堆核電站。20世紀(jì)60年代到70年代, 是世界各國(guó)經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展時(shí)期, 電力需求也以十年翻一番的速度迅速增長(zhǎng), 此時(shí), 核電的安全性和經(jīng)濟(jì)性得到驗(yàn)證, 相對(duì)于常規(guī)發(fā)電系統(tǒng)的優(yōu)越性鮮明地顯現(xiàn)出來(lái), 給核電發(fā)展提供了一個(gè)廣闊的市場(chǎng)。核電迅速實(shí)現(xiàn)了標(biāo)準(zhǔn)化、批量化的建設(shè)和發(fā)展。

國(guó)際原子能機(jī)構(gòu)公布的一份報(bào)告顯示, 立陶宛核能發(fā)電在全國(guó)發(fā)電總量中所占的比重接近80%, 這一比重在世界上是最高的。在世界主要工業(yè)大國(guó)中, 法國(guó)核電的比例高, 核電占國(guó)家總發(fā)電量的78%, 位居世界第二, 日本的核電比例為40%, 德國(guó)為33% , 韓國(guó)為30% , 美國(guó)為22% , 而我國(guó)僅為2%右, 發(fā)展空間很大。

由于三里島核電站事故尤其切爾諾貝利核電站事故, 核能在上世紀(jì)90年代發(fā)展速度明顯放緩, 核恐懼和高成本使得核能利用較高的發(fā)達(dá)國(guó)家重新審視核電的利弊, 美國(guó)90年代一直致力于核電站的維護(hù)而不是新建;在歐洲, 許多國(guó)家也在討論如何迅速關(guān)閉其核電廠。但進(jìn)入新世紀(jì)核電又受到世界各國(guó)的重視，出現(xiàn)了較快的發(fā)展勢(shì)頭。截至2007年12月, 全世界正在運(yùn)行中的反應(yīng)堆有439座, 相比2002年的444座微量下降, 但發(fā)電能力穩(wěn)步上升, 總發(fā)電量達(dá)到37117GW , 全世界核電供應(yīng)已經(jīng)達(dá)到總供電量的16%, 許多國(guó)家達(dá)到總供電量的1/3。

隨著國(guó)際能源價(jià)格的進(jìn)一步飆升, 2000年以來(lái)發(fā)達(dá)國(guó)家正在轉(zhuǎn)變其原有的核電發(fā)展態(tài)度, 調(diào)整原有的核電發(fā)展計(jì)劃。美國(guó)2005年通過(guò)能源政策法, 聯(lián)邦政府開(kāi)始積極鼓勵(lì)建設(shè)新的反應(yīng)堆。英國(guó)政府在2008年2月宣布將投巨資發(fā)展核電,在2020年以前, 新建反應(yīng)堆6個(gè), 使英國(guó)的電力供應(yīng)提高18%。據(jù)國(guó)際原子能機(jī)構(gòu)預(yù)測(cè), 到2030年, 全球核電所占份額將增加到

27%。正在崛起的發(fā)展中國(guó)家能源需求旺盛, 其核能增長(zhǎng)最快, 1999到2020年間將增長(zhǎng)417% , 尤其是發(fā)展中的亞洲, 據(jù)世界原子能機(jī)構(gòu)的統(tǒng)計(jì), 未來(lái)65座正在興建或正在立項(xiàng)的核電站中, 2/3分布在亞洲各國(guó)。中國(guó)目前運(yùn)行核電機(jī)組11個(gè),核電比例為119 % , 核電裝機(jī)容量900萬(wàn)千瓦, 計(jì)劃到2020年提高到4000萬(wàn)千瓦。印度運(yùn)行核電機(jī)組17個(gè), 核電比例為216% , 計(jì)劃到2020年增加20至30個(gè)新核電機(jī)組，所以目前核電的擴(kuò)展以及近期和遠(yuǎn)期的發(fā)展前景仍集中在亞洲，亞洲地區(qū)尤其是發(fā)展中國(guó)家發(fā)展核電的勢(shì)頭強(qiáng)勁。

七、我國(guó)的核能發(fā)展及其近況

中國(guó)的核工業(yè)在五十年代中期開(kāi)始建立,現(xiàn)已形成比較完整的核工業(yè)體系。八十代初核電開(kāi)始起步。中國(guó)自行設(shè)計(jì)建造的秦山30萬(wàn)千瓦壓水堆核電站，1985年3月正式開(kāi)工,1991年12月并網(wǎng)發(fā)電。利用外資和引進(jìn)國(guó)外成套設(shè)備興建的大亞灣核電站兩臺(tái)90萬(wàn)千瓦機(jī)組，于1987年8月開(kāi)工建設(shè)，1994年投入商業(yè)運(yùn)行。“九五”期間有4個(gè)核電項(xiàng)目8臺(tái)機(jī)組開(kāi)工建設(shè)，總裝機(jī)容量為660萬(wàn)千瓦。它們分別是：1996年6月開(kāi)工建設(shè)的秦山二期核電站兩臺(tái)60萬(wàn)千瓦壓水堆機(jī)組，1997年5月開(kāi)工建設(shè)的嶺澳核電站兩臺(tái)100萬(wàn)千瓦級(jí)壓水堆機(jī)組，1998年6月開(kāi)工建設(shè)的秦山三期核電站兩臺(tái)70萬(wàn)千瓦級(jí)重水堆機(jī)組，這三個(gè)項(xiàng)目均計(jì)劃于2003年建成投產(chǎn)；于1999年10月開(kāi)工建設(shè)的田灣核電站兩臺(tái)100萬(wàn)千瓦級(jí)壓水堆機(jī)組，于2005年建成投產(chǎn)。

核電自八十年代初起步以來(lái)，在核電站的建設(shè)和運(yùn)行、前期準(zhǔn)備工作、國(guó)產(chǎn)化、有關(guān)法規(guī)和管理體系的建立等方面做了大量的工作，取得了相當(dāng)?shù)倪M(jìn)展，為今后的發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。

中國(guó)通過(guò)6個(gè)核電項(xiàng)目11臺(tái)機(jī)組的建設(shè)，現(xiàn)已形成基本配套的核動(dòng)力、核燃料科研開(kāi)發(fā)工業(yè)體系；積累了科研、設(shè)計(jì)、建設(shè)、運(yùn)行等一整套寶貴經(jīng)驗(yàn)；培養(yǎng)和造就了一支專業(yè)齊全，具有相當(dāng)實(shí)力的科研、設(shè)計(jì)和工程建設(shè)隊(duì)伍，建立了一批大型實(shí)驗(yàn)臺(tái)架，進(jìn)行了大量科研攻關(guān)和設(shè)計(jì)研究。通過(guò)在建項(xiàng)目的實(shí)施，掌握了較多的設(shè)計(jì)資料，積累了大型核電站的工程建設(shè)和項(xiàng)目管理經(jīng)驗(yàn)，國(guó)產(chǎn)化能力有了較大的提高。

在核燃料循環(huán)工業(yè)方面，從五十年代中期以來(lái)，中國(guó)已經(jīng)逐步建立了比較完整的核燃料循環(huán)體系。隨著核電事業(yè)的發(fā)展，核燃料工業(yè)得到了進(jìn)一步提高，初步形成了從鈾礦地質(zhì)勘查、鈾礦采冶、鈾同位素分離、核燃料元件制造、乏燃料后處理直至核廢物處理與處置等完整的核燃料循環(huán)工業(yè)體系。特別是改革開(kāi)放二十年來(lái)，在與國(guó)際廣泛交流的基礎(chǔ)上，引進(jìn)和開(kāi)發(fā)了先進(jìn)的技術(shù)和工藝，在核燃料生產(chǎn)的幾個(gè)主要環(huán)節(jié)上，實(shí)現(xiàn)了更新?lián)Q代，不僅對(duì)提高產(chǎn)品質(zhì)量、降低生產(chǎn)成本等發(fā)揮了重要的作用，而且可以滿足或基本滿足“十一五”期間中國(guó)核電更大發(fā)展的需求。

第五篇：核能及其應(yīng)用

目錄

摘 要............................................................................................................................1 關(guān)鍵詞..........................................................................................................................1 Abstract........................................................................................................................1

引言

1什么是核能

2核能的可利用性及其優(yōu)越性.....................................................................................2 3核能的利用與發(fā)展.....................................................................................................4 3.1核反應(yīng)堆與核電站..........................................................................................4 3.2壓水堆棒形核燃料元件..................................................................................6 4核能發(fā)電的利與弊.....................................................................................................7 4.1核能發(fā)電的利處..............................................................................................7 4.2核能發(fā)電的弊端..............................................................................................8 結(jié)論................................................................................................................................8 參考文獻(xiàn)........................................................................................................................9

核能及其應(yīng)用

摘 要：討論了核能的發(fā)展與利用，探討了核能的可利用性及其作為資源的優(yōu)越性，同時(shí)也論述了核能的弊端并且說(shuō)明了和平利用核能的重要性。

關(guān)鍵詞：核能；和平利用；利與弊。

The peaceful use of nuclear energy and its two sides Abstract: The development and utilization of nuclear energy are discussed, and the availability of nuclear energy as resources superiority is probed into, and also the disadvantages of nuclear power use and illustrates the importance of the peaceful use of nuclear energy are discussed.Keywords: nuclear power;the peaceful use of;pros and cons.引言

1951年美國(guó)首次在愛(ài)達(dá)荷國(guó)家反應(yīng)堆試驗(yàn)中心進(jìn)行了核反應(yīng)堆發(fā)電的嘗試，發(fā)出了100千瓦的核能電力，為人類和平利用核能邁出了第一步。此后不久，1954年6月，原蘇聯(lián)在莫斯科近郊粵布寧斯克建成了世界上第一座向工業(yè)電網(wǎng)送電的核電站，但功率只有5000kw。1961年7月，美國(guó)建成了第一座商用核電站——楊基核電站。該核電站功率近300mw，發(fā)電成本降至9.2美厘／度，顯示出核電站強(qiáng)大生命力。今天，一些經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)的國(guó)家。由于經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展與能源洪應(yīng)的矛盾日趨突出，同時(shí)，傳統(tǒng)的能源工業(yè)造成的環(huán)境污染及溫室效應(yīng)嚴(yán)重威脅人類生存環(huán)境，因此，不僅缺乏常規(guī)能源的國(guó)家如法國(guó)、日本、意大利等發(fā)展核電站，而且常規(guī)能源煤、石油、水電等非常豐富的國(guó)家如美國(guó)、加拿大等也在大力發(fā)展核電站。截止1995年全世界運(yùn)轉(zhuǎn)的核電站總數(shù)達(dá)438座。其中美國(guó)運(yùn)轉(zhuǎn)的核電站總數(shù)達(dá)109座，核發(fā)電量創(chuàng)下6730億千瓦小時(shí)的最高記錄，在美國(guó)電力生產(chǎn)中核電比例達(dá)22.5%。法國(guó)核發(fā)電量比前年增長(zhǎng)4.9%，達(dá)3580億千瓦小時(shí)，運(yùn)行中的56座核電站發(fā)電量占全國(guó)總發(fā)電量76%，而且去年出口核電達(dá) 700億千瓦小時(shí)。核電已成為法國(guó)第六大出口產(chǎn)品。日本，由于其常規(guī)能源資源短缺，對(duì)核電的開(kāi)發(fā)大為重視，目前運(yùn)轉(zhuǎn)中的51座核電站，供應(yīng)全國(guó)28%的電力總需求。

1什么是核能

核能是人類歷史上的一項(xiàng)偉大發(fā)明，同時(shí)也可以叫它為原子能。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)。居里夫人經(jīng)過(guò)4年的艱苦努力發(fā)現(xiàn)了放射性元素釙和鐳。1905年愛(ài)因斯坦提出質(zhì)能轉(zhuǎn)換公式[1]。20多年以后德國(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，核能源開(kāi)始進(jìn)入資本主義國(guó)家的軍事領(lǐng)域。

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。核能有以下幾個(gè)分類：

核裂變能：所謂核裂變能是通過(guò)一些重原子核的裂變釋放出的能量。核聚變能：由兩個(gè)或兩個(gè)以上氫原子核結(jié)合成一個(gè)較重的原子核，同時(shí)發(fā)生質(zhì)量虧損釋放出巨大能量的反應(yīng)叫做核聚變反應(yīng)[2]，其釋放出的能量稱為核聚變能。核衰變：核衰變是一種自然的慢得多的裂變形式，因其能量釋放緩慢而難以加以利用。

2核能的可利用性及其優(yōu)越性

核電是濃集、清潔、安全和經(jīng)濟(jì)的能源。首先，核能是高度濃集的能源，核電站可建立在最需要用電的地方，不受燃料運(yùn)輸?shù)南拗?。l公斤鈾裂變產(chǎn)生的熱量相當(dāng)于1公斤標(biāo)準(zhǔn)煤燃燒后產(chǎn)生熱量的270萬(wàn)倍[3]。因此，核電站特別適合于缺乏常規(guī)能源而又急需用電的地區(qū)，如我國(guó)的東南、華南地區(qū)．核能是后備儲(chǔ)量最豐富的能源，鈾在地球上的儲(chǔ)量相當(dāng)豐富，等于有機(jī)燃料儲(chǔ)量的20倍。

核能是清潔的能源，有利于保護(hù)環(huán)境目前，世界上80%的電力來(lái)自燒煤或燒油的火力發(fā)電站，燃燒后的煙氣排放到大氣中嚴(yán)重污染環(huán)境。相同規(guī)模的火電站釋放出的放射性比核電站大幾倍。煤燃燒后排放的一氧化碳、二氧化碳、硫化氫和苯并芘，容易形成酸性雨，使土壤酸化，水源酸度上升，對(duì)植物及水產(chǎn)資源造成有害影響，破壞生態(tài)平衡，苯并芘還是一種強(qiáng)致癌物質(zhì)。同時(shí)大氣中二氧化碳 2 濃度增加還導(dǎo)致大氣層的“溫室效應(yīng)”。另外，煤和石油又是重要的化工原料，大量燒掉十分不利于化學(xué)工業(yè)的發(fā)展，是十分可惜的浪費(fèi)。

核能又是安全的能源經(jīng)過(guò)幾十年的發(fā)展和完善，核電站已成為最安全的部門(mén)之一。我國(guó)核工業(yè)多年的安全記錄就是良好的佐證。一座反應(yīng)堆運(yùn)行一年稱為一堆年，三里島事故之前，全世界商用核電站已運(yùn)行了1400堆年。三里島事故是鑒于設(shè)計(jì)、管理、操作與設(shè)備的缺陷交織在一起而造成的十分罕見(jiàn)的事故，只要其中任何一個(gè)環(huán)節(jié)的問(wèn)題得到排除，就不可能出現(xiàn)這樣的后果。事故后果也沒(méi)有輿論宣傳的那樣嚴(yán)重，事故中主要安全系統(tǒng)全都自動(dòng)投入，有專家認(rèn)為這從反面證實(shí)了核電站的安全性。1986年4月蘇聯(lián)切爾諾貝利核電站又出現(xiàn)了重大事故，專家們認(rèn)為原蘇聯(lián)核電站特別是早期的，安全設(shè)施較差，沒(méi)有安全殼．而事故的直接原因是由于在進(jìn)行某一試驗(yàn)時(shí)違反操作規(guī)程，導(dǎo)致信號(hào)指示和控制系統(tǒng)沒(méi)有起作用。如今國(guó)際原子能機(jī)構(gòu)和各國(guó)的國(guó)家安全部門(mén)都建立了一系列的安全法規(guī)和準(zhǔn)則，對(duì)核電站的安全進(jìn)行了嚴(yán)格的管理。

核能也是經(jīng)濟(jì)的能源．世界上已運(yùn)行核電站的經(jīng)驗(yàn)證明，盡管它的造價(jià)比火電站高30—50%，但由于燃料費(fèi)和運(yùn)輸費(fèi)較低，它的發(fā)電成本仍比火電約低30%，而且隨著核電站的技術(shù)不斷完善和提高，成本還將繼續(xù)降低日本能源經(jīng)濟(jì)研究所預(yù)測(cè)，至2010年日本的核電成本為8.9日元／千瓦小時(shí)，而煤電和油電成本分別為10.45日元／千瓦小時(shí)和13.06日元／千瓦小時(shí)[4]。因此，有專家們預(yù)計(jì)，在未來(lái)的城市集中供熱工程中，逐步采用低溫核供熱技術(shù)是必然趨勢(shì)。

另外，水力發(fā)電雖然很清潔，但畢竟資源有限，所以，核能發(fā)電越來(lái)越成為各國(guó)努力的對(duì)像。

3核能的利用與發(fā)展

核能發(fā)電的歷史與動(dòng)力堆的發(fā)展歷史密切相關(guān)。動(dòng)力堆的發(fā)展最初是出于軍事需要。1954年，蘇聯(lián)建成世界上第一座裝機(jī)容量為 5兆瓦的核電站。英、美等國(guó)也相繼建成各種類型的核電站。到1960年,有5個(gè)國(guó)家建成20座核電站，裝機(jī)容量1279兆瓦[5]。由于核濃縮技術(shù)的發(fā)展，到1966年，核能發(fā)電的成本已低于火力發(fā)電的成本。核能發(fā)電真正邁入實(shí)用階段。1978年全世界22個(gè)國(guó)家和地區(qū)正在運(yùn)行30兆瓦以上的核電站反應(yīng)堆已達(dá)200多座,總裝機(jī)容量已達(dá)107776兆瓦。80年代因化石能源短缺日益突出，核能發(fā)電的進(jìn)展更快。到1991 年，全世界近30個(gè)國(guó)家和地區(qū)建成的核電機(jī)組為423套，總?cè)萘繛?.275億千瓦，其發(fā)電量占全世界總發(fā)電量的約16%[6]。世界上第一座核電站—蘇聯(lián)奧布寧斯克核電站。

3.1核反應(yīng)堆與核電站

能維持可控自持核裂變鏈?zhǔn)椒磻?yīng)的裝置稱為核反應(yīng)堆。

原子能工業(yè)是在第二次世界大戰(zhàn)期間發(fā)展起來(lái)的．當(dāng)時(shí)全力制造核武器以滿足軍事需要。50年代以來(lái)，原子能用于和平事業(yè)有了飛速發(fā)展，所以核反應(yīng)堆類型和數(shù)量增多。按照核反應(yīng)堆的用途分類，大體可分為下列幾類：

生產(chǎn)堆：主要用于生產(chǎn)易裂變材料和其他材料，或用于工業(yè)規(guī)模的輻照，稱為生產(chǎn)堆．50年代建成的第一批石墨水冷堆和天然重水堆，都是生產(chǎn)軍用239Pu。239Pu是一種易裂變物質(zhì)，可用作核武器原料，氚是氫彈的重要原料。

試驗(yàn)堆：主要是為取得設(shè)計(jì)或研制一座反應(yīng)堆或一種堆型所需的堆物理或堆工程數(shù)據(jù)而運(yùn)行的反應(yīng)堆。例如用于核物理、放射化學(xué)、生物、醫(yī)學(xué)研究和放射性同位素生產(chǎn)等，也可以用于反應(yīng)堆元件、結(jié)構(gòu)材料考驗(yàn)以及各種新型反應(yīng)堆自身的靜、動(dòng)態(tài)特性研究等等。

用于生產(chǎn)動(dòng)力的反應(yīng)堆稱為動(dòng)力堆，如核電站、核供熱、核潛艇等所用的反應(yīng)堆就是這種類型。目前常用的動(dòng)力堆型分為四大類：

1．石墨氣冷堆——包括最早的鎂諾克斯堆，改進(jìn)型氣冷堆及高溫氣冷堆。該反應(yīng)堆是以石墨為慢化劑，氣體作冷卻劑的堆型。鎂諾克斯堆以天然鈾為燃料，燃料包殼是鎂諾克斯鎂合金，用二氧化碳冷卻．鎂諾克斯進(jìn)一步發(fā)展為高溫氣冷堆。它以氦為冷卻劑避免了對(duì)石墨的腐蝕作用，取消了用金屬材料制成的燃料包殼，其燃料是碳化鈉及碳化針混合物的顆粒，燃料顆粒彌散在石墨中，制成燃料元件，裝入石墨砌塊的燃料孔道中。由于以上措施，大大提高了中子的經(jīng)濟(jì)利用及運(yùn)行溫度，致使高溫氣冷堆熱效率提高40%以上[7]。此外高溫氣冷堆燃料中的釷是增殖原料，它可使反應(yīng)堆獲得較高的轉(zhuǎn)換比目前我國(guó)清華大學(xué)核研院對(duì)高溫氣冷堆的研究取得了一系列重大成果。

2．輕水堆 輕水堆有兩種類型，一是沸水堆，一是壓水堆。兩者均用輕水作慢化劑兼冷卻劑；用低富集度二氧化鈾制成芯塊，裝入鋯合金包殼中作燃料，沸水堆不需另設(shè)蒸汽發(fā)生器、但由于蒸汽帶有一定的放射性，對(duì)汽輪機(jī)的廠房要屏蔽，同時(shí)對(duì)檢修增加了困難[8]。據(jù)統(tǒng)計(jì)，當(dāng)今核電站的80%為壓水堆。我國(guó)秦山 一期和大亞灣核電站均屬此類?！熬盼濉逼陂g秦山二期工程、廣東核電站以及遼寧核電站也將采用壓水堆。

3．重水堆 重水堆是以天然鈾作燃料，以重水堆作慢化劑的堆型。它是加拿大重點(diǎn)發(fā)展的堆型，以坎都型為代表。由于它用數(shù)百根壓力管代替整體的壓力容器，壓力管可以成批生產(chǎn)，易于保證質(zhì)量，在擴(kuò)大堆容量時(shí)只須多加壓力管數(shù)，有利于標(biāo)準(zhǔn)化。壓力管內(nèi)，可以實(shí)現(xiàn)不停堆裝卸料。這樣可控制各燃料棒束達(dá)到均勻的燃耗深度，有利于充分利用燃料，減少停堆時(shí)間，提高反應(yīng)堆的有效利用率。而且重水堆采用天然鈾為燃料，無(wú)需設(shè)立濃縮鈾工廠，對(duì)分離能力不足的國(guó)家，發(fā)展此種堆型特別有利。我國(guó)“九五”期間，秦山核電三期工程將引進(jìn)加拿大的重水堆。重水堆所用重水價(jià)格昂貴，防止泄漏及回收泄漏出的重水是一個(gè)特別棘手的問(wèn)題。

4．鋼冷快堆鈉冷快堆就是鈉冷卻快中子堆在核能發(fā)電問(wèn)題上，必須考慮增殖問(wèn)題，否則對(duì)核燃料資源的利用是極為不利的。增殖堆的采用，可以將核燃料

資源礦大數(shù)百倍快堆是利用中子實(shí)現(xiàn)核裂變及增殖。而前述石墨氣冷堆，輕水堆和重水堆，都是熱中子堆。對(duì)每次裂變而言，快堆的中子產(chǎn)額高于熱中子堆，且所有結(jié)構(gòu)材料對(duì)快中子的吸收截面小于熱中子的吸收截面這就是實(shí)現(xiàn)增殖的原因。

鈉冷快堆用金屬鈉作冷卻劑。鈉在98℃時(shí)熔化；883℃時(shí)沸騰，具有高于大多數(shù)金屬的比熱和良好的導(dǎo)熱性能，而且價(jià)格較低，適合用作反應(yīng)堆的冷卻劑。

國(guó)際快堆的發(fā)展已有較長(zhǎng)的歷史，據(jù)報(bào)道，1995年8目29日，日本文殊28萬(wàn)千瓦快堆以5%的額定功率l.4萬(wàn)千瓦并入電網(wǎng)[9]。不同類型的核反應(yīng)堆，相應(yīng)的核電站的系統(tǒng)和設(shè)備有較大的差異。以壓水堆為例，核電站是由核反應(yīng)堆、一回路系統(tǒng)、二回路系統(tǒng)及其他輔助系統(tǒng)組成。核反應(yīng)堆是核電站動(dòng)力裝置的重要設(shè)備，同時(shí)，由于反應(yīng)堆內(nèi)進(jìn)行的是裂變反應(yīng)。因此它又是放射性的發(fā)源地。一回路系統(tǒng)由反應(yīng)堆、主循環(huán)泵、穩(wěn)壓器、蒸汽發(fā)生器和相應(yīng)的管道、閥門(mén)及其他輔助設(shè)備所組成，它形成一個(gè)密閉的循環(huán)回路，將核裂變所釋放的熱量以水蒸汽形式帶出．二回路系統(tǒng)是將蒸汽的熱能轉(zhuǎn)化為電能的裝置，并在停機(jī)或事故情況下，保證核蒸汽系統(tǒng)的冷卻。輔助系統(tǒng)的主要作用是保證反應(yīng)堆和回路系統(tǒng)能正常運(yùn)行，為一些重大事故提供必要的安全保護(hù)及防止放射性物質(zhì)擴(kuò)散的措施。3.2壓水堆棒形核燃料元件 核反應(yīng)堆堆芯結(jié)構(gòu)是反應(yīng)堆的核心構(gòu)件，在這里實(shí)現(xiàn)核裂變反應(yīng)，核能轉(zhuǎn)化 為熱能；同時(shí)它又是強(qiáng)放射源．堆芯由核燃料組件、控制棒組件等組成?，F(xiàn)代壓水反應(yīng)堆的燃料是采用低濃鈾作核燃料。

核燃料元件制造的第一大工藝過(guò)程是在比工車間里生產(chǎn)為滿足一定性能要求的二氧化鈾粉末。我國(guó)目前采用技術(shù)上較成熟的ADU法制取二氧化鈾粉末。主要過(guò)程是將六氟化鈾汽化，經(jīng)水解生產(chǎn)成氟化鈾銑，在通有氨水的沉淀槽轉(zhuǎn)化為ADU粉末。經(jīng)氫氣還原為二氧化鈾第二大工藝過(guò)程是將二氧化鈾粉末壓制成粗塊，經(jīng)燒結(jié)、磨削成一定性能要求、一定尺寸和規(guī)格的圓柱形二氧化鈾芯塊。在經(jīng)裝配車間把二氧化鈾芯塊和長(zhǎng)棒形空鋯管裝配成核燃料元件棒，并且棒內(nèi)充入一定量的氦氣，兩端密封；然后，按一定的排列方式排列成正方形或六角形的柵陣，中間用幾層彈簧夾型的定位格架將元件棒夾緊，上下兩端固定骨架構(gòu)件上下管座，構(gòu)成棒束型的燃料元件。

4核能發(fā)電的利與弊

4.1核能發(fā)電的利處

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)：

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。

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。

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4.2核能發(fā)電的弊端

[11]

[10]

。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?！霸偬幚怼敝饕菑暮藦U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。

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。

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。

結(jié)論

人們對(duì)核電站使用的擔(dān)心集中在核安全問(wèn)題上，原蘇聯(lián)切爾諾貝利事故以及上段時(shí)間所發(fā)生的廣島核瀉漏導(dǎo)致一些人對(duì)核電的恐懼心理，給和平利用核能蒙上陰影，經(jīng)專家事后分析，三里島事故和切爾諾貝利事故都在很大程度上是人為因素造成的。核能技術(shù)發(fā)展至今，已進(jìn)入成熟階段，尤其采用快中子增殖反應(yīng)堆，既可提高核電站的安全系數(shù)，又較少產(chǎn)生核廢料，而且所產(chǎn)生核廢料較容易處理此外，這種反應(yīng)堆還可少量處置老式反應(yīng)堆產(chǎn)生的核廢料，在燃燒過(guò)程中銷毀老式反應(yīng)堆產(chǎn)生核廢料中放射性的钚及錒系元素。有關(guān)專家認(rèn)為。此種反應(yīng)堆具有很高的運(yùn)行可靠性和安全性，并是目前銷毀部分核廢料的最佳方法．目前，國(guó)際核能界正致力發(fā)展快中子增殖堆。此種反應(yīng)堆運(yùn)行時(shí)，一方面消耗核燃料，產(chǎn)生熱能而發(fā)電，另一方面產(chǎn)生新的核燃料钚，并且產(chǎn)出大于消耗、并保持核能的經(jīng)濟(jì)性；同時(shí)最主要是依靠核燃料、冷卻劑、放射性廢物及核工藝的其他組份所固有的基本物理化學(xué)性能和規(guī)律來(lái)消除事故，這將是人類“第二個(gè)核時(shí)代”的主要 7 內(nèi)涵。這一事實(shí)表明，隨著世界“能源危機(jī)”的加劇，生態(tài)環(huán)境的進(jìn)一步惡化，利用清潔、安全的核能將是人類不可回避的課題。

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