返回引导页 | 返回首页 | 关于学会 | 联系我们
科普知识
能源知识
科普活动

能源知识 您现在的位置是:首页 > 科普知识 > 能源知识

核能知识
发布时间:2010-05-12  阅读次数: 47809

      随着1942年世界上第一座核反应堆在美国芝加哥大学的成功启动,人类从此进入了核能时代。这以前人类利用的能源,只涉及到物理变化和化学变化,当核能进入人们的生产和生活后,一种通过原子核变化而产生的新能源从此诞生。核能分为核裂变能和核聚变能两种。核裂变能是通过一些重原子核发生链式裂变反应释放出的能量,核聚变能是由两个轻原子核结合在一起释放出的能量。迄今达到工业应用规模的核能只有核裂变能。链式裂变反应释放出巨大的核能,1千克铀-235裂变释放出的能量,相当于2500吨标准煤燃烧产生的能量。

只有铀-233、铀-235和钚-2393种核素可以由能量为0.025电子伏的热中子引起核裂变。它们都是核燃料,其中只有铀-235是天然存在的(在天然铀中的含量仅为0.7%),而铀-233、钚-239是在反应堆中人工生产出来的。

反应堆是通过受控的链式裂变反应将核能缓慢地释放出来的装置,种类繁多,一般是根据用途分为动力堆、生产堆和研究堆。动力堆是利用核裂变释放的能量来产生动力,进行发电、供热、推动船舰等。生产堆是利用中子生产新的核燃料。研究堆是利用中子进行基础科学和应用科学的研究。为了实现核能的进一步发展,当前世界许多国家的核科学家正在研究与发展先进的核反应堆,进一步提高反应堆的安全性和经济性。

目前世界上的主要能源是煤、石油、天然气这些化石燃料,化石燃料是不可再生能源,并向大气排放大量的温室气体二氧化碳、形成酸雨的二氧化硫和氮氧化物,和大量的烟尘,这些有害的物质对环境造成了严重的破坏。风能、太阳能、地热能、潮汐能、生物质能、海水温差等等这些能源很难在短期内实现大规模的的工业生产和应用。只有核能,才是一种可以大规模使用的安全的和经济的工业能源。从20世纪50年代以来,美国、法国、比利时、德国、英国、日本、加拿大等发达国家都建造了大量核电站,核电站发出的电量已占世界总发电量的16%,其中法国核电站的发电量已占该国总发电量的75%,在这些国家,核电的发电成本已经低于煤电。

  核电站是利用原子核内部蕴藏的能量大规模生产电力的新型发电站。它大体上可分为两部分:一部分是利用核能产生蒸汽的核岛,包括核反应堆和一回路系统;另一部分是利用蒸汽发电的常规岛,包括汽轮发电机系统。后一部分与普通火电厂大同小异,而前一部分则截然不同。一座100万千瓦的核电站每年只需要补充30吨左右的核燃料,而同样规模的烧煤电厂每年要烧煤300万吨。       

目前国际上技术最为成熟的核岛设计多采用压水式反应堆。大亚湾核电站和岭澳核电站都是压水堆机组。

在相同功率的情况下,核电站排放到环境中的有害物质比火电厂要少得多。核电站对周围居民的辐射影响,远远低于燃煤电厂和天然辐射,国际经验证明,核电是一种经济、安全、可靠、清洁的新能源。

 

·核电站与火电厂对环境影响的比较·

 

我国的煤、石油、水力等虽然丰富,但是人口众多,人均占有量不到世界平均值的二分之一。而且,我国能源资源分布极不均匀。60%以上的煤矿集中在东北,70%的水力资源在西南。而人口、工业多集中在东南沿海地区。“北煤南运、西电东送”的难题一直是制约我国经济发展的巨大障碍。煤、石油、天然气还是重要的化工原料,用作燃料非常可惜。同时,由于大量燃烧煤碳和石油所引起的环境污染和生态平衡问题越来越受到人们的重视。因此,我们的时代需要有新型的能源。核电站的建设和运行是一项复杂的高技术。目前,我国已基本掌握了这门高技术,能够设计、建造我国自己的核电站了。并且已经拥有一批具有安全管理和运行经验专业齐全的技术人才。

 

 
上一篇:太阳能开发知多少
下一篇:能源新秀-生物质能
Copyright © 中国动力工程学会 版权所有  
地址:中国·上海 闵行区剑川路1115号  电话:021-54705106  传真:021-54705106  邮编:200240
沪ICP备10013004号    中华企业视窗 提供技术支持