第一篇：核能

1.切尔诺贝利核灾难之后

2007年4月26日，世界迎来切尔诺贝利核泄漏事故21周年纪念。21年过去了，切尔诺贝利的故事并没有结束，同时关于核电安全问题、核电事故问题的争论也一直没有停息过。

1986年4月26日凌晨1点23分，位于现乌克兰境内的前苏联切尔诺贝利核电站4号反应堆突然发生爆炸，1000吨重的密封顶盖被爆炸冲击波掀开，1700多吨石墨成了熊熊大火的燃料，火灾现场温度高达2000℃以上。8吨多强福射物质混合着炙热的石墨残片和核燃料碎片喷涌而出，释放出的福射量相当于日本广岛原子弹爆炸量的400倍。10天内，放射性尘埃落到了欧洲大部分地区。爆炸最终导致20多万平方公里的土地受到污染，污染地区包括乌克兰、白俄罗斯和俄罗斯，共有500万人受到福射感染；乌克兰受到核辐射感染的人有340万，其中包括126万名儿童；曾参与紧急清理核事故的83.4万工人当中，至今已有5.5万人死亡，另外7万人变成残疾人。

由于这次事故，核电站周围30公里范围被划为隔离区，附近的居民被疏散。在日后长达半个世纪的时间里，10公里范围以内将不能耕作、放牧；10年内100公里范围内被禁止生产牛奶。绿色和平组织在4月18日公布的一份报告说，这场世界上最为严重的核泄漏事故危害程度要比当时的评估高出十陪，泄漏物将在未来造成10万人死亡。该组织掌握的一份最新报告显示，由于核泄漏物进入了大气层，对空气造成极大的破坏，污染最严重的乌克兰、白俄罗斯以及俄罗斯境内的大约20万人伤亡，这些地区的癌症病例为27万多例，其中有9万多例非常严重。

…………

在2006年4月26日切尔诺诺贝利核事故20周年纪念日这一天，世界卫生组织发表了一份全面评估核事故发生以来对人们在健康方面所产生影响的报告。报告估计，在受影响最大的一些国家，事故发生时还是青少年的5000多人现在已被诊断为甲状腺癌；参加清理现场行动的工作人员、被撤离疏散者和白俄罗斯、俄罗斯以及乌克兰被污染地区的居民当中可能已有9000人死于恶性肿癌。报告指出，现在仍有500万人居住在被核物质污染的地区。他们当中的许多人显示出高于一般水平的焦虑和多种无法解释的身体不适症状。

…………

自从第一座核反应堆于1951年在美国投入使用以来，对核能的利弊之争便从未停止过。

在刚刚结束的《不扩散核武器条约》审议大会上，来自美国政策研究所的海伦•卡尔迪考特说，发展和使用核能有种种弊端。核工业的真正价值从来就没有被认真地分析过，这其中包括铀浓缩的成本，发生核事故后的巨大经济索赔，拆卸所有现存和新建设的核反应堆以及运输和将放射性核废料储存25万年的所需费用。

她说，人们普遍认为，核能是清洁能源，不向大气排放有害物质，其实事实完全相反。举例来说，美国肯塔基州杜卡的铀浓缩设施需要两个1000兆瓦的依靠煤炭提供电力的工厂。这些燃煤向大气排放了大量的导致全球气候变暖的二氧化碳。此外，它和俄亥俄州朴次茅斯的另一处浓设施加在一起排放氯氟烃占美国排

放总量的93％。氯氟烃除了导致同温层的臭氧变得稀薄以外，还是比二氧化碳强度高一万到两万倍的全球温室气体。

……事实上，一座1000兆瓦的核反应堆每年生产33吨具有放射性的高热度的核废料。在美国，大约有八万吨强放射性的废料被储存在103个核反应堆附近的冷却池中，等待着被运往一个现在还未选定的储存地。法国、日本、俄罗斯的情况也如此。这种危险的物质在穿越公路、铁路和航行海上进行运输的过程中以及在此之后的长期储存中成了国际恐怖主义分子瞄准的对象。一旦让他们行手，后果将不堪设想。

…………

毫无疑问，切尔诺贝利灾难让人类付出了沉重的代价，也拉响了安全利用核能的警钟。20年后的今天，当人类共同纪念这个日子，不仅仅是为了哀悼，更重要是为了牢记：只有安全、和平利用核能，才能造福人类！

第二篇：核能（本站推荐）

核能与核电原理

结业论文

姓名：朱少波 学号：U201115536 班级：电气中英1101班

2014年12月3日星期三

核电站事故对中国核电的影响

近两年来，由于中国国民经济持续快速增长，电力以及能源等的需求量不断增大。随着中国经济的增长，作为主要动力的电力，预计到2020年装机总量将达到8亿～9亿千瓦左右，由于目前中国电力结构以煤电为主，要实现上述目标，如全部用煤势必给资源、采掘、运输及环境带来难以承受之重。电力结构如果得不到优化，能源与环境两大问题的负面影响将难以克服。

在这种情况下，中国迫切需要寻找一种经济、高效的新能源。而风电、太阳能发电、潮汐发电等各类新能源，至今尚未解决电力大规模生产及经济性的问题。目前，能大规模生产电力的方式唯有核电，加快发展核电因此成为解决中国电力供应问题的必然选择。

中国核电建设已有20年的历史，截至目前中国共有核电站8座，共有15台机组，其中已建成运行的9台，正在建造的两台，已报送国务院并得到批准近期将开工的4台。

20年来，中国核电发展虽然进展显著，但距世界水平仍有很大的差距。目前全核电占电能的比重平均为17%，已有17个国家核电在本国发电量中的比重超过25%。而中国核发电量占总量却不到2%，远不到世界平均水平，更远远低于法国、美国85%和30%的水平。长远来看，中国的核能发电潜力巨大。根据规划，到2020年，中国核电装机比重将从目前的1.6%上升到4%左右，核电的装机容量将达到3600万千瓦左右，这个速度相当于每年建一座“大亚湾”。从配套发展角度来看，该规划将带动核燃料各个环节的能力和规模到2020年翻两番，必将为国家带来丰厚的经济利益，同时也将有效地解决资源及环境问题，产生良好的社会效益。

但是根据马克思哲学理论的教导，任何事情都有两面性，核能的发展也是一把双刃剑。随着全球多个国家相继在空气、云层或农作物中检测出不同程度的微量放射性物质，有关核能的担忧和怀疑情绪正在全球范围内蔓延。有迹象显示，在民众反核声浪的推动下，不少国家已被迫对本国核电政策作出调整。如在日本核事故之后，德国政府宣布暂停延长使用过期核电站计划3个月，并关闭7座核电站，对143座核电站进行安全检修。其环境部长更表示，将在2020年之前逐步淘汰核能。此外，瑞士也宣布停止修建核电设施申请的审核，并对境内所有核电站提前进行安全检查。

安全利用核能始终是核电事业发展的首要问题。在削减碳排放的今天，核电已经在发挥着不可替代的作用。然而，安全方面的担心很有可能阻止核电行业复兴——至少在西方的很多国家，民众都强烈反对政府兴建核电站。核事故不会去理会什么国界。日本也远不是利用核技术的唯一地震高发国家。我们生活在一个有核世界。日本福岛的核事故，正好也为其他拥有核技术以及合理发展核电事业的国家敲了警钟。我们该如何确保核设施安全运转，在发生类似情况下我们的应急措施是否完善，我们自己的硬件设备与人为业务是否过硬，等等诸多问题，都不得不引起我们的深思，给我们带来了新的启示。

第一：核电发展必须充分考虑环境变化等自然因素，核电站尽量建在不易发生重大灾害的地区。例如，日本福岛核泄漏是由于特大地震伴随海啸袭来从而引发的，而近几年由于人类对环境的破坏，灾害丛生地震频发。因此，中国核电建设的当务之急就是在设计的层面上充分考虑发生地震的可能性，在抗震方面的设计应该做好最坏的打算。只有这样，才能确保不出问题。在当前东部率先发展的大趋势下，我国沿海地区的经济和人口密度急剧增大。各级政府必须高度重视海洋灾害可能造成的影响，切实提高沿海地区的灾害防御能力。

第二：核电设施应该做好严格的监测和维护，严格禁止这些设施出现超期服役现象，而且不管在怎样的紧急情况下，电站内都必须拥有稳定可靠的“多路”供电系统。据报道，在福岛核电站事故中，泄漏的最主要原因是海啸超出了设想的水平，海啸引起的滔天洪水将柴油发电机房淹没，造成应急供电系统不能工作。并且福岛一期核电站原本设计寿命已经到期，但出于成本考量而继续运作，尽管在今年2月份的评估报告中，东京电力认为这种超期服役不存在风险，但由于其安全设计存在缺陷，最终导致了事态的恶化。

第三：核电发展必须严把质量关。核电是人类主要的清洁能源，具有高效、环保、低成本等特点，大力发展核电等清洁能源，是中国为了适应经济增长和环境保护需要而提出的重要经济战略，是我国经济可持续发展的需要。目前我国已经进入了核电高速发展的时期，核电一旦建成，将会接受时间的考验长期运行，中国同时或者陆续建设这么多台核电机组，我们必须十分重视建设质量，不能为了追求发展速度而降低了建设质量。

第四：对核电这种含有潜在高风险的行业要提前做好相应的应对措施。正所谓有备无患。像日本这种作为世界上利用核能最早也最普遍的国家，核能安全领域中的措施在世界上处于领先水平，在切尔诺贝利核电站事故之后，更是加大了对核电设施的防护力度，设计了多重应对措施，然而，在这场日本历史上最大的地震来袭之后，其既有防护措施却显得捉襟见肘，用于应急启动的电源无法运作，直接导致了后续一系列危机的产生和蔓延。中国核电设施一定要事先制定切实可行的应急预案。在安全运行的时候，就要提前做好一旦发生紧急事故如何处理的预案，对于一些有着潜在危害性的设施，管理者更应当加强事故处理和应对训练，特别是针对极端情况发生时的模拟演练更需提上议事日程，以避免一旦发生紧急事故而束手无策。

第五：我国应该还要在核能法律领域做出一些举措。由于我国在核安全和辐射安全方面存在法律空白，中国核安全问题比较突出，尽快出台核安全法律，这也正是进一步响应了习主席今年关于依法治国的号召，建议由全国人大常委会尽快制定出台核安全法，对核能安全监督、核能监管主体及责任、核事故应急处理以及相关法律责任进行全面规范。在人民群众中宣传法律意识，普及法律知识是非常切实有必要的，这样也可以进一步增加普通民众的自我保护意识，增加普通群众对核安全的进一步认识和了解，当整个社会对核能的认识达到了一定的程度的时候，相信对我们应用核能也会带来不小的帮助。

如今这个一次能源日益匮乏的世界上，石油与煤炭也不能够撑起我们日常庞大的能源开销，而太阳能、地热、风能等技术又受到了极大技术层面的限制，无论从技术层面还是长远可行性的发展而言，核能都不得不首当其冲地成为竞争性极其优越的首选能源，而核电也就不能不成为当今以致以后整个社会发展的主流趋势。相信中国必定会在核能的研究以及应用领域走在世界的前列。在未来，也许社会超过一大半的电力供应会来自核能。我们显然不能只是因为担心核电带来了一定负面效应就停下我们探索的脚步，任何事情都是一把双刃剑，带来利端的同时也必然会产生了弊端。一个封闭严密、安全系数超高的核电设施都有他的风险性，都可能因政策、人为的造成周边乃至大半个世界的不安。深藏在世界核武库中的数万枚杀伤力远大于类似核能事故的核弹，给人类带来的威胁其实更大!而核电站事故到给我们更多的应该是思考怎样高效而安全的利用核能为我们人类服务，在生活领域给我们带来极大的帮助，这对于我们来说既是机遇，又是挑战，但是有一点我们也还是必须正确认识，那就是无论我们怎样发展，保护人民的生命财产安全永远应该被放在第一位，一切都不该越过这个界限，这样我们才可以继续思考如何更好的发挥核能的巨大潜力。

第三篇：核能

核能

1核能是一种高密度的优质能源

燃烧煤是碳的氧化反应，1个碳原子与1个氧分子结合生成1个二氧化碳分子，释放出能量（E），这个能量小得很，燃烧1千克标准煤可释放出7000千卡多热量。碳（C）＋氧（O2）→二氧化碳（CO2）＋能量（E）煤、石油、天然气燃烧，都是释放化学能，化学能是原子重新组合及其电子重新分配的结果，原子核本身并没有发生变化。核电站中发生的是铀核裂变反应，1个铀核裂变释放的能量约为200兆电子伏。因为235克铀中含有6.023×1023个

（阿伏加德罗常数）原子核，1克铀中含2.56×1021个原子核，所以说，1克铀-235释放的能量可达到5.12×1023兆电子伏。燃烧1千克铀-235放出热量1.96×1010千卡；燃烧1千克标准煤放出热量7000千卡。通过计算，1千克铀-235裂变放出的热量相当于燃烧约2700吨标准煤。由此可见，核能比化学能大几百万倍，是一种高密度的优质能源。2 原子核结合能

自然界中物质都是由原子组成的，原子是由位于中心位置带正电荷的原子核和围绕原子核旋转带负电的电子构成的，而原子核又是由质子和中子组成的。质子和中子是由被称为“夸克”的更小粒子组成的，夸克又是由更小的粒子组成的，夸克的结构目前正在探索中。迄今人们已发现了物质5个层次结构（分子—原子—原子核—核子—夸克）和310多种基本粒子。在原子核中，中子不带电，质子带正电。同性要相斥，把质子和中子紧箍在一个非常小的空间（原子核直径约为10-13cm），存在着一般巨大的力（即核力），比电磁力要大130倍。核力与电磁力、万有引力都不同，它只在原子核直径的很小范围内起作用。当质子和中子重新组成新原子核时，核力的强大作用使核子间排列得更紧密，会出现质量减少和放出能量的情况，这种释放出的能量，称之为原子核结合能。3

链式裂变反应

用中子去轰击铀-235原子核时，可使铀原子核破裂成2个新的原子核，并放出2~3个新的中子，而新中子再去轰击周围的铀-235原子核，会产生新的裂变和新的中子。这样，铀-235原子核在极短时间内发生链式裂变反应，蕴藏在铀原子核内的巨大能量就释放出来。1千克铀-235全部裂变释放出的能量相当于2700吨优质煤完全燃烧时所放出的能量。4 质量能量关系式

爱因斯坦提出的相对论指出，质量和能量可以相互转化，质量消失，会产生能量。原子核质量亏损所释放出的结合能，可以由爱因斯坦提出的质量能量关系式计算得出。E＝mc2 式中，E—释放能量（尔格）；m—亏损质量（g）；c—光速（3×108m/s）。根据这个公式，1个铀-235核受1个中子轰击，分裂成2块碎片X1和X2，并放出2~3个中子（平均2.5个），释放出约200兆电子伏能量，极小的质量转化成了极大的能量。5原子反应炉

核反应堆是一种特殊锅炉，也有人称它为原子反应炉。现代的核反应堆，从外面看是一个立式球形顶的圆柱体或球形建筑物，这就是所谓核岛。至于发电部分（也称为常规岛），核电厂与火电厂都用蒸汽膨胀做功，推动蒸汽轮机旋转，带动发电机发电。核电厂与火电厂主要的不同是蒸汽供给系统。火电厂依靠燃烧化石燃料释放的化学能制造蒸汽；核电站是依靠燃料裂变反应释放的核能来制造蒸汽。原子反应堆，有人称它为“原子锅炉”，当它燃烧时，既看不到火，也看不到烟，却有一个高高的“烟囱”。但它从来不冒黑烟，因为它只是一个排风设备。生炉子要用火柴和木材点火，反应堆“点火”是提供引发裂变反应的第一代 中子，这是依靠反应堆内安装的点火中子源来实现的。6 控制棒控制核裂变反应快慢

普通锅炉是靠调节供煤量和调节风量来控制它的燃烧速率；核反应堆则是靠控制棒来控制核裂变反应的快慢。控制棒有很强的吸收中子的能力，它是用镉、硼、铪等材料做成的。提起控制棒，中子数增加，反应堆功率就上升；插入控制棒，中子数下降，反应堆功率就下降，甚至反应堆的裂变反应会停下来。火电厂燃烧释放出的热量是用水传出的，水吸热变 成蒸汽，推动蒸汽轮机—发电机组发电；反应堆中铀裂变。放出的能量是用导热性能好、吸收中子少的物质做冷却剂，把热量传导出来。这种冷却剂（又称载热剂），或用液体（如水、重水），或用气体（如二氧化碳、氦气），或用液态金属（如液态金属钠、液态钠-钾、液态铅-铋等）。慢化剂使中子减速

铀-235裂变反应放出的中子速度太快，动能为1兆电子伏的中子，速度可达到20000km/s，这样快速的中子，是很难打中小小的铀核实现裂变反应的，必须把它的速度减慢下来，动能减到小于1电子伏，成为慢中子（或热中子），才能有效打中铀核，发生新的裂变反应。现在人们已经找到了许多优良的慢化剂，如轻水（普通水）、重水、石墨、铍等。它们吸收中子或吸收中子很少，并且可以有效地使中子减速。根据核电站用的减速剂的不同，人们称其为不同的堆型。8

核电站工作原理

将原子核裂变（或聚变）所释放的核能转变为电能的系统和设备通常称为核电站。原子核反应堆类型不同，核电站的系统和设备也有所不同。下面以压水堆（核电站的主力堆型）为例，介绍核电站的工作原理。压水堆核电站主要由原子核反应堆、一回路系统、二回路 系统及其它辅助系统和设备组成。其工作原理如图1所示。一回路系统是将裂变能转化为水蒸汽的热能装置，它由反应堆、一回路循环泵（即主泵）、稳压器（即稳压罐）、蒸汽发生器以及相应的管道等组成。原子核反应堆内产生的核能使堆芯发热温度升高，高温高压的冷却水在主循环泵驱动下，流进反应堆堆芯，将堆芯中的热量带至蒸汽发生器。蒸汽发生器再把热量传递给二回路循环系统中的给水，使给水加热变成高压蒸汽，放热后的冷却水重新流回堆芯。这样不断地循环往复，构成一个密闭的循环回路。一回路循环系统一般有2~4条并联的密闭环路，每条环路由1台主循环泵和1台蒸汽发生器与相应管道连接而成。为了确保安全，将整个一回路循环系统的主要设备集中安装在1座立式圆柱状球形顶盖密封建筑物（通常称为核电站安全壳）里。它是采用预应力混凝土内衬钢板的大型建筑结构，能承受一定压力，可以防止放射性物质穿透和向外扩散。二回路循环系统由汽轮机、发电机、冷凝器（即凝汽器）、二回路循环泵等设备组成。二回路中蒸汽发生器的给水吸收了一回路传来的热量，变成高压蒸汽，然后推动汽轮机，带动发电机发电。作功后的废气在冷凝器内冷却而凝结成水，再由给水泵送入加热器加热后重新返回蒸汽发生器，再变成高压蒸汽推动汽轮发电机作功发电，这样构成了第二个密闭循环回路。二回路系统设备均安装在汽轮发电机组厂房内，一回路和二回路通过主蒸汽管道与蒸汽发生器连接。核电站的二回路系统和普通火电站的动力回路相似，蒸汽发生器和一回路系统相当于火电站的锅炉。由于反应堆一回路系统往往带有一定剂量的放射性，因此，从反应堆出来的冷却剂一般不宜直接送入汽轮机，否则将 会使常规机组操作维修复杂，所以核电站一般比火电站要多一套动力回路。核电站还设有为了维持核电站正常运行和防止事故的辅助系统厂房、电站循环水泵房、输配电厂房以及放射 性废物储存和处理等厂房。9核电发电所需燃料

火电发电需煤、石油、天然气等化石燃料，它们是古生物长期深埋在地底下形成的，烧完即没有了，不能再生。且它们是宝贵的化工原料，烧掉实在可惜。地球上，煤、石油、天然气的储量有限，经过不太长的时间就会完全消耗掉。现在，世界上所运行的反应堆绝大多数是热中子堆，热中子堆发电所需燃料主要是铀-235，1台100万千瓦的核电站每年只需要补充30吨左右的核燃料。铀在地壳中贮存量虽然不算多，但是地壳中有着丰富的钍，钍藏量为铀的3~4倍。钍有6种同位素，主要是钍-232。钍-232和铀-238一样，它不是易裂变材料，但它可转换成易裂变核燃料铀-233。地球上铀、钍资源的能量，是全部化石燃料总能量的20多倍，而且，海水中还含有很多铀。海水中平均铀含量为3.3μg/L，据估算，海水中含有铀迏45亿吨之多。但是，现在世界上还没有1个国家实现工业化海水提铀。天然铀中将近99.3%是难裂变的铀-238，而铀-238可以在快中子堆中通过核反应转换成易裂变的钚-239。快中子堆所生成的易裂变材料（钚-239）比消耗的易裂变材料（铀-235）来得多，所以称之为增殖堆。快中子堆裂变可以在快中子堆中通过核反应转换成易裂变的钚-239。快 中子堆所生成的易裂变材料（钚-239）比消耗的易裂变材料（铀-235）来得多，所以称之为增殖堆。快中子堆裂变可使铀资源的利用率提高60~70倍，且快堆还可消耗热中子堆所产生的令人头痛的长寿命锕系元素，减轻地质处置核废料的负担。

第四篇：核能可持续发展

核能可持续发展

核能(nuclear energy)是人类历史上的一项伟大发现，这离不开早期西方科学家的探索发现，他们为核能的应用奠定了基础。

1895年德国物理学家伦琴发现了X射线。1896年法国物理学家贝克勒尔发现了放射性。1905年爱因斯坦提出质能转换公式。

1938年 德国科学家奥托·哈恩用中子轰击铀原子核，发现了核裂变现象。1942年12月2日美国芝加哥大学成功启动了世界上第一座核反应堆。1954年苏联建成了世界上第一座核电站------奥布灵斯克核电站。在1945年之前，人类在能源利用领域只涉及到物理变化和化学变化。二战时，原子弹诞生了。人类开始将核能运用于军事、能源、工业、航天等领域。美国、俄罗斯、英国、法国、中国、日本、以色列等国相继展开对核能应用前景的研究。

大自然的奉献与人类的聪明才智的结合缔造了核能，一个世纪的时间，核能已经成为了世界能源家族中最重要的一员了。在今天，核能主要有四个作用：

第一也是最主要的用途即用于电力生产。当今世界面临的最大问题之一就是能源短缺。像石油、天然气、煤炭，这些化石燃料不但是污染源，而且终将耗尽。此外，从石油中可以提炼石油化工产品或更有价值的产品，所以应该节约使用石油。现在世界上许多国家，特别是工业国家几乎都用核能发电，世界16%的电也是通过核能保障的。世界上六分之一的电是由核电站生产的。现在许多国家还在继续建造核电站。

第二个用途即发展医学技术。现在核技术的发展越来越使医学技术受益，许多病症需要用放射性物质来治疗和预防。如：核放射和核药物对确诊和治疗癌症就有很大的功效。科学家们制造了各种核放射仪器，用其确诊脑癌、肠癌、前列腺癌和乳癌。这些机器对医生对症下药提供了很大帮助。此外，核放射物还能确诊甲状腺、传染病、关节炎、贫血等症状，这使医学越来越依赖于核技术。现今可以用核能而发明的“CT”和核磁共振来确诊每个人身体上不适的地方，并且其误诊率非常低。

第三个用途即用于处理食物。核技术对食品的影响也越来越大，如有些容易腐坏的食品，现今可以通过核放射物处理就不易腐坏。与此同时，专家们利用核技术消灭食物和植物中的病毒，从而延长事食物的有效期。核技术对食品的另一益处是改变事物食物基因，提高植物质量。伊朗北部古尔冈市农业与自然资源学院的副校长拉希米扬博士说：‘核技术还能用于改变植物基因，以增加植物的种类，从而挑选优质品种。科学家还能利用核技术提高农作物的产量和质量，并且使农作物抵御各种灾害。”

第四个用途为用于其他事物。如，在和技术的帮助下，可以勘探地下水源，或发现水坝受损或渗水。此外核技术还能淡化水，能扫雷。也还可以帮助兽医，对畜牧业产品的质量有一定的提高作用。核能是人类最具希望的未来能源。目前人们开发核能的途径有两条：一是重元素的裂变，如铀的裂变；二是轻元素的聚变，如氘、氚、锂等。重元素的裂变技术，己得到实际性的应用；而轻元素聚变技术，也正在积极研制之中。目前核能的原料开采除了传统的陆地资源开采，还包括两种新来源：海洋核能与月球核能。

月球核能：早在20世纪60年代末和70年代初，美国阿波罗飞船登月时，6次带回368.194千克的月球岩石和尘埃。科学家将月球尘埃加热到3000华氏度时，发现有氦等物质。经进一步分析鉴定，月球上存在大量的氦-3。科学家在进行了大量研究后认为，采用氦-3的聚变来发电，会更加安全。有关专家认为，氦-3在地球上特别少，但是月球上很多，光是氦-3就可以为地球开发1万-5万年用的核电。地球上的氦-3总量仅有10-15吨，可谓奇缺。但是，科学家在分析了从月球上带回来的月壤样品后估算，在上亿年的时间里，月球保存着大约5亿吨氦-3，如果供人类作为替代能源使用，足以使用上千年

在当今世界，核能已经被许多国家利用起来，主要用于发电。但是在人类利用核能的一个世纪的时间内，核电站出现过严重的问题，历史上出现过最严重的问题应当就是切尔诺贝利核电站事故与广岛和长崎原子弹爆炸事件。

切尔诺贝利核电站事故于1986年4月26日发生在乌克兰苏维埃共和国境内的普里皮亚季市该电站第4发电机组爆炸，核反应堆全部炸毁，大量放射性物质泄漏，成为核电时代以来最大的事故。辐射危害严重，导致事故后前3个月内有31人死亡，之后15年内有6-8万人死亡，13.4万人遭受各种程度的辐射疾病折磨，方圆30公里地区的11.5万多民众被迫疏散。为消除事故后果，耗费了大量人力物力资源。广岛与长崎原子弹爆炸发生在第二次世界大战末期，美军在1945年8月分别在日本的广岛市与长崎市投下原子弹，这也是原子弹唯一一次在战争中使用。美国计划使用曼哈顿计划中成功制造的核武器，并分别在8月6日及9日在广岛与长崎投下小男孩原子弹及胖子原子弹。广岛约有90,000－166,000人因核爆而死亡，长崎则有60,000–80,000人死亡。这两起事故因为其核物质的强放射性，是几十万人死去，并且还直接影响着后代，在切尔诺贝利发生的27年后的今天，人们依然谈其色变，据专家估计，消除这场浩劫对自然环境的影响需要800年，而持续的核辐射则会延续10万年。在人类灾难史上，这是何其严重的一笔。总的来说，核电的缺点可以概括为：

1．核能电厂会产生高低阶放射性废料，或者是使用过之核燃料，虽然所占体积不大，但因具有放射线，故必须慎重处理，且需面对相当大的政治困扰。

2．核能发电厂热效率较低，因而比一般化石燃料电厂排放更多废热到环境裏，故核能电厂的热污染较严重。

3．核能电厂投资成本太大，电力公司的财务风险较高。4．核能电厂较不适宜做尖峰、离峰之随载运转。5．兴建核电厂较易引发政治歧见纷争。

6．核电厂的反应器内有大量的放射性物质，如果在事故中释放到外界环境，会对生态及民众造成伤害

观察到核能的缺点，同时我们也正视核能的优点。据了解，全世界已有30个国家拥有核电站。在这些国家中，有26个国家有建造更多其他核电站的计划，而有4个国家决定不再建造核电站。另外，有15个暂未拥有核电站的国家正在准备建造属于这些国家的核电站。法国是核电利用很高的国家，其现有59座核电站，供应全国87.5%的电量，可以说，核电是法国生活必不可少的部分。因为有了核能，我们对传统能源不在那么担心，面对现今世界的能源短缺，污染环境等问题，核能发电是再好不过的选择了。总的来说，核能的优点可以概括为以下几点；

1．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。

2．核能发电不会产生加重地球温室效应的二氧化碳。3．核能发电所使用的铀燃料，除了发电外，暂时没有其他的用途。4．核燃料能量密度比起化石燃料高上几百万倍，故核能电厂所使用的燃料体积小，运输与储存都很方便，一座1000百万瓦的核能电厂一年只需30公吨的铀燃料，一航次的飞机就可以完成运送。

5．核能发电的成本中，燃料费用所占的比例较低，核能发电的成本较不易受到国际经济情势影响，故发电成本较其他发电方法为稳定。

我们担心将来核能会不受控制，担心将来核能会用于战争毁灭地球，但这不是取消核能的必须要求，核能清洁、高效，是无法替代的优秀能源，在发生的所有核能事件中，都是人为的疏忽或大意才造成了无法挽回的后果，有了前人的教训，我相信每一个国家都会重视核电站的安全与核能的安全，未来是核能的天下。

第五篇：走近核能专题

走近核能

【关键词】：核能

核能发展

开发利用

核能发电

环境污染 【摘要】：

当今世界能源问题已经成为影响人类发展的的大问题，许多问题的产生都直接或间接的与能源问题有关，核能作为一种清洁、安全的能源，将在人类社会中起到越来越重要的作用。正文：

能源是人类社会和经济发展的保障性资源，同时能源问题也是世界性的问题。进入21世纪以来，当今世界能源问题已经成为影响人类发展的的大问题，许多问题的产生都直接或间接的与能源问题有关。目前人类所使用的能源主要是化石能源，自19世纪70年年代产业革命以来，化石燃料的消费量急剧保持增长，90%以上的世界经济活动所需的能源都依靠化石能源提供，由于大量消耗，这类资源正趋于枯竭；同时化石燃料的大规模利用也带来了严重的环境污染，导致了温室效应和全球气候变暖等一系列环境问题。能源危机与环境危机日益紧迫，寻找新的清洁、安全、高效的能源是人类所面临的共同任务。

现代社会中，除了煤炭、石油、天然气、水力资源外，还有许多可利用的能源，如风能、太阳能、潮汐能、地热能等等，但是由于技术问题和开发成本等因素，这些能源很难在近期内实现大规模的工业生产和利用；而核能是一种经济、安全、可靠、清洁的能源，同各种化石能源相比起来，核能对环境和人类健康的危害更小，这些明显的优势使核能成为新世纪可以大规模使用的安全和经济的工业能源。从20世纪50年代以来，前苏联、美国、法国、德国、日本等发达国家建造了大量的核电站，由于核电具有巨大的发展潜能和广阔的利用前景，和平发展利用核能将成为未来较长一段时期内能源产业的发展方向，核能将在人类社会中起到越来越重要的作用。

一、核能定义及其来源

核能，又称原子能，英文名字nuclear energy，是核裂变能的简称。50多年以前，科学家在的一次试验中发现铀-235原子核在吸收一个中子以后能分裂，在放出2—3个中子的同时伴随着一种巨大的能量，这种能量比化学反应所释放的能量大的多，这就是我们今天所说的核能。核能的获得途径主要有两种，即重核裂变与轻核聚变。核聚变要比核裂变释放出更多的能量。例如相同数量的氘和铀-235分别进行聚变和裂变，前者所释放的能量约为后者的三倍多。被人们所熟悉的原子弹、核电站、核反应堆等等都利用了核裂变的原理。只是实现核聚变的条件要求的较高，即需要使氢核处于6000度以上的高温才能使相当的核具有动能实现

聚合反应。

重核裂变是指一个重原子核，分裂成两个或多个中等原子量的原子核，引起链式反应，从而释放出巨大的能量。例如，当用一个中子轰击Ｕ-235的原子核时，它就会分裂成两个质量较小的原子核，同时产生2—3个中子和β、γ等射线，并释放出约200兆电子伏特的能量。如果再有一个新产生的中子去轰击另一个铀-235原子核，便引起新的裂变，以此类推，裂变反应不断地持续下去，从而形成了裂变链式反应，与此同时，核能也连续不断地释放出来。

所谓轻核聚变是指在高温下(几百万度以上)两个质量较小的原子核结合成质量较大的新核并放出大量能量的过程，也称热核反应。它是取得核能的重要途径之一。由于原子核间有很强的静电排斥力，因此在一般的温度和压力下，很难发生聚变反应。而在太阳等恒星内部，压力和温度都极高，所以就使得轻核有了足够的动能克服静电斥力而发生持续的聚变。自持的核聚变反应必须在极高的压力和温度下进行，故称为“热核聚变反应”。

二、核能的优越性

与常规能源相比，核能有明显的优越性。第一，核能的能量密度大，消耗少量的核燃料就可以产生巨额的能量。为了使大家对于这一点有很深的印象，我们将核电厂和煤电厂在燃料消耗上作一对比。一座电功率为100万千瓦的燃煤电厂每年要烧掉约300万吨煤，而同样功率的核电站每年只需更换约30吨核燃料，真正烧掉的铀－235大约只有1吨。因此利用核能不仅可以节省大量的煤炭、石油，而且极大地减轻了运输量。

核能的第二个主要优点是清洁，有利于保护环境。众所周知，燃烧石油、煤炭等化石燃料必须消耗氧气、生成二氧化碳。由于人类大量燃烧化石燃料等，已经使得大气中的数量显著增加，导致所谓“温室效应”。其后果是地球表面温度升高、干旱、沙漠化、两极冰层融化和海平面升高等。这一切都会使人类的生存条件恶化。而产生核能，不论是裂变能和聚变能，都不需消耗氧气、不会产生二氧化碳。因此在西方发达国家，虽然目前能源和电力供应都比较充足，但有识之士仍在呼吁发展核能以减少二氧化碳的排放量。除二氧化碳外，燃煤电厂还要排放大量的二氧化硫等，它们造成的酸雨，使土壤酸化、水源酸度上升，对农作物、森林造成危害。煤电厂排出的大量粉尘、灰渣也对环境造成污染。更值得注意的是，燃烧一吨煤平均会产生0．3克苯并芘，它是一种强致癌物质。每1000立方米空气中苯并芘含量增加1微克，肺癌发生率就增加5％～10％。相比之下核电厂向环境排放的废物要少得多，大约是火电厂的几万分之一。它不排放二氧化硫、苯并芘，也不产生粉尘、灰渣。一座电功率100万千瓦的压水堆每年卸出的乏燃料仅25～30吨，经后处理就只剩下10吨了，现已有多种方法将它们安全地放置在合适的地方，不会对环境造成危害。核电站正常运行时当然也会向环境

中排放少量的放射性物质，核电站对周围居民的放射性剂量，不到天然本底的1％，不是什么严重的问题。值得指出的是，由于煤渣和粉尘中含有铀、钍、镭、氡等天然放射性同位素，所以煤电站排放到环境中的放射性、比相同功率的核电站要多几倍、甚至几十倍。

三、核能对环境的影响

虽然核能具有来源丰富、安全、清洁、高效等明显的优点，但是核能仍然可能对环境造成严重的污染，对人类社会和经济的可持续发展造成重大损害。核能的利用对环境造成的污染主要是放射性污染。核能利用上的任何疏忽、无知、差错，其结果并不亚于爆发一场小型核战争，有时甚至遗患无穷，给人类的生活乃至生存，投下可怕的阴影。目前核阴云主要来自核废料的严重污染，使用核能所产生的核废料会产生危险的辐射，并且影响会持续数千年。

到目前为止，全世界核能民用的历史上仅发生过两起重大核安全事故。1979年3月，美国三哩岛核电站二号堆发生了一次严重的失水事故，幸好由于堆的事故冷却紧急注水装置和安全壳等设施发挥了作用，使排放到环境中的放射性物质含量极小，虽然并没有造成大的人员伤亡但在经济上却造成了10到18亿美元的损失，事故的危害尚在进一步观测调查中。1984年4月，前苏联基辅附近的切尔诺贝利核电站发生事故，造成大量的发射性物质泄漏，30km范围内的居民被迫撤离，欧洲不少国家也受到轻微的核污染，引起了强烈的国际反响。据报道，有31人死亡，203人受伤，135000人被疏散。

当前对环境造成污染的放射性核素大多来自核电站排放的废物，核电可能产生的放射性废物主要是放射性废水、放射性废弃和放射性固体废物。1座100万KW的核电站1年卸出的泛燃料约为25t，其中主要成分是少量未燃烧的铀、核反应后的生成物——钚等放射性核素，核废料中的放射性元素经过一段时间后会衰变成非放射性元素。此外，还有铀矿资源的开发问题，由于铀矿资源的开发造成的废弃、废水、废渣等污染也不可忽视，对铀尾矿也必须进行妥善处理，如果处理不好，将会覆盖农田、污染水体，甚至对自然和社会都造成严重影响。一旦发生核事故或核泄漏，对人类和环境造成的影响都是灾难性的，只有加强核安全和辐射安全的管理，处理好放射性核废料，合理科学地利用核能，才能保证核能安全的开发利用。

四、发展核能的必然性

由于人类对化石能源的大规模开发利用，可供开采的化石能源日益衰竭，在世界一次能源供应中约占87.7% , 其中石油占37.3%、煤炭占26.5%、天然气占23.9%。非化石能源和可再生能源虽然发展迅猛、增长很快, 但仍保持较低的比例, 约为12.3%。根据《2004年BP 世界能源统计》, 截止到2003年底, 全世界剩余石油探明可采储量为1565.8亿吨, 2003年世界

石油产量为36.79亿吨, 即可供开采年限大约42 年。煤炭剩余可采储量为9844.5 亿吨, 可供192 年，天然气剩余可采储量为175.78 万亿立方米, 可供67 年。化石燃料在使用过程中也造成了严重的环境污染，温室效应、酸雨和全球气候变暖等全球性的环境问题不断加剧，资源危机和环境危机使人类文明的可持续发展受到制约和挑战。

在已知的可再生新能源中，由于技术上的困难和经济性等因素，已开发的太阳能、风能、沼气等均未能大规模利用，只有水电资源已大规模开发利用，尽管尚可继续开发，但仅靠水电资源难以满足经济和社会发展的需求，由此看来，要使可再生能源达到全面应用并足以支持经济持续发展的水平，还需要相当一段进一步开发的时期。由于新的可再生清洁能源目前面临技术和成本的问题，只有核能是一种既清洁、又安全可靠且经济上具竞争力的最现实的替代能源。

根据国际原子能机构的一位专家发表的报告，一座装机容量为100万KW 的燃煤电厂，每年要耗煤250万吨，所排放的废物有：二氧化碳650万吨（含碳200万吨），二氧化硫1.7万吨，氮氧化物4000吨，煤灰28万吨（其中含有毒重金属约400吨）。而同样规模的一座压水堆核电站，每年才消耗低浓铀25吨（相当于天然铀150吨），所排放的废物为：经处理固化的高放废物9吨（体积约3立方米），将被存放于地下深层与环境隔绝的岩井中，另有中放废物200吨、低放废物400吨。核电厂不排放二氧化碳、二氧化硫或氮氧化物，且1kgU-235裂变产生的能量相当于200吨标准煤。据有关报告显示，现在世界每年因燃烧化石燃料所排放的二氧化碳已达55亿吨（以碳计）之多，而截止1993年的统计，由于使用核能发电已使世界二氧化碳的排放减少了8%。所以在未来相当一段时期内，发展利用核能将成为21世纪人类应对能源危机和实现经济可持续发展的必然选择。

五、核电的发展历程

人类对核能的现实利用始于战争。核能的战争用途在于通过原子弹的巨大威力损坏敌方人员和物资, 达到制胜或结束战争的目的, 目前人类对核能的开发利用主要是发展核电, 相对与其他能源, 核能具有明显的优势。核电站的开发与建设开始于20世纪50年代，1954年，前苏联建成电功率为5000kW 的实验性核电站；1957年，美国建成电功率为9万kW 的希平港原型核电站；这些成就证明了利用核能发电的技术可行性。国际上把上述实验性和原型核电机组称为第一代核电机组。

20世纪60年代后期以来，在试验性和原型核电机组基础上，陆续建成电功率在30万kW 以上的压水堆、沸水堆、重水堆等核电机组，它们在进一步证明核能发电技术可行性的同时，使核电的经济性也得以证明：可与火电、水电相竞争。20世纪70年代，因石油涨价引发的能

源危机促进了核电的发展，目前世界上商业运行的四百多座核电机组大部分是在这段时期建成的，称为第二代核电机组。

第三代核电设计开始于20世纪80年代，第三代核电站按照URD或EUR 文件或IAEA 推荐的新的安全法规设计，但其核电机组的能源转换系统（将核能转换为电能的系统）仍大量采用了第二代的成熟技术，预计一般能在2010年前进行商用建造。从核电发达国家的动向来看，第三代核电是当今国际上核电发展的主流。

与此同时，为了从更长远的核能的可持续性发展着想，以美国为首的一些工业发达国家已经联合起来组成“第四代国际核能论坛”（GIF），进行第四代核能利用系统的研究和开发。第四代是指安全性和经济性都更加优越，废物量极少，无需厂外应急，并具有防核扩散能力的核能利用系统，其目标是到2030 年后能进行商用建造。

六、世界核能的利用现状

1954年前苏联世界建成第一座发电功率为5000KW 的试验性核电站, 美国则在1957年12月建成了发电功率达90000KW的希平港压水堆核电站。20世纪60年代到70年代, 是世界各国经济快速发展时期, 电力需求也以十年翻一番的速度迅速增长, 此时, 核电的安全性和经济性得到验证, 相对于常规发电系统的优越性鲜明地显现出来, 给核电发展提供了一个广阔的市场。核电迅速实现了标准化、批量化的建设和发展。

国际原子能机构公布的一份报告显示, 立陶宛核能发电在全国发电总量中所占的比重接近80%, 这一比重在世界上是最高的。在世界主要工业大国中, 法国核电的比例高, 核电占国家总发电量的78%, 位居世界第二, 日本的核电比例为40%, 德国为33% , 韩国为30% , 美国为22% , 而我国仅为2%右, 发展空间很大。

由于三里岛核电站事故尤其切尔诺贝利核电站事故, 核能在上世纪90年代发展速度明显放缓, 核恐惧和高成本使得核能利用较高的发达国家重新审视核电的利弊, 美国90年代一直致力于核电站的维护而不是新建;在欧洲, 许多国家也在讨论如何迅速关闭其核电厂。但进入新世纪核电又受到世界各国的重视，出现了较快的发展势头。截至2007年12月, 全世界正在运行中的反应堆有439座, 相比2002年的444座微量下降, 但发电能力稳步上升, 总发电量达到37117GW , 全世界核电供应已经达到总供电量的16%, 许多国家达到总供电量的1/3。

随着国际能源价格的进一步飙升, 2000年以来发达国家正在转变其原有的核电发展态度, 调整原有的核电发展计划。美国2005年通过能源政策法, 联邦政府开始积极鼓励建设新的反应堆。英国政府在2008年2月宣布将投巨资发展核电,在2020年以前, 新建反应堆6个, 使英国的电力供应提高18%。据国际原子能机构预测, 到2030年, 全球核电所占份额将增加到

27%。正在崛起的发展中国家能源需求旺盛, 其核能增长最快, 1999到2020年间将增长417% , 尤其是发展中的亚洲, 据世界原子能机构的统计, 未来65座正在兴建或正在立项的核电站中, 2/3分布在亚洲各国。中国目前运行核电机组11个,核电比例为119 % , 核电装机容量900万千瓦, 计划到2020年提高到4000万千瓦。印度运行核电机组17个, 核电比例为216% , 计划到2020年增加20至30个新核电机组，所以目前核电的扩展以及近期和远期的发展前景仍集中在亚洲，亚洲地区尤其是发展中国家发展核电的势头强劲。

七、我国的核能发展及其近况

中国的核工业在五十年代中期开始建立,现已形成比较完整的核工业体系。八十代初核电开始起步。中国自行设计建造的秦山30万千瓦压水堆核电站，1985年3月正式开工,1991年12月并网发电。利用外资和引进国外成套设备兴建的大亚湾核电站两台90万千瓦机组，于1987年8月开工建设，1994年投入商业运行。“九五”期间有4个核电项目8台机组开工建设，总装机容量为660万千瓦。它们分别是：1996年6月开工建设的秦山二期核电站两台60万千瓦压水堆机组，1997年5月开工建设的岭澳核电站两台100万千瓦级压水堆机组，1998年6月开工建设的秦山三期核电站两台70万千瓦级重水堆机组，这三个项目均计划于2003年建成投产；于1999年10月开工建设的田湾核电站两台100万千瓦级压水堆机组，于2005年建成投产。

核电自八十年代初起步以来，在核电站的建设和运行、前期准备工作、国产化、有关法规和管理体系的建立等方面做了大量的工作，取得了相当的进展，为今后的发展奠定了基础。

中国通过6个核电项目11台机组的建设，现已形成基本配套的核动力、核燃料科研开发工业体系；积累了科研、设计、建设、运行等一整套宝贵经验；培养和造就了一支专业齐全，具有相当实力的科研、设计和工程建设队伍，建立了一批大型实验台架，进行了大量科研攻关和设计研究。通过在建项目的实施，掌握了较多的设计资料，积累了大型核电站的工程建设和项目管理经验，国产化能力有了较大的提高。

在核燃料循环工业方面，从五十年代中期以来，中国已经逐步建立了比较完整的核燃料循环体系。随着核电事业的发展，核燃料工业得到了进一步提高，初步形成了从铀矿地质勘查、铀矿采冶、铀同位素分离、核燃料元件制造、乏燃料后处理直至核废物处理与处置等完整的核燃料循环工业体系。特别是改革开放二十年来，在与国际广泛交流的基础上，引进和开发了先进的技术和工艺，在核燃料生产的几个主要环节上，实现了更新换代，不仅对提高产品质量、降低生产成本等发挥了重要的作用，而且可以满足或基本满足“十一五”期间中国核电更大发展的需求。