中文名稱：核能源
英文名稱：nuclearenergy
其他名稱：原子能
定義1：由于原子核內(nèi)部結(jié)構(gòu)發(fā)生變化而釋放出的能量。應(yīng)用學(xué)科：電力（一級(jí)學(xué)科）；核電（二級(jí)學(xué)科）
定義2：核反應(yīng)或核躍遷時(shí)釋放的能量。例如重核裂變、輕核聚變時(shí)釋放的巨大能量。應(yīng)用學(xué)科：資源科技（一級(jí)學(xué)科）；能源資源學(xué)（二級(jí)學(xué)科）
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)。1902年居里夫人經(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。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。
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。
A.核裂變能
所謂核裂變能是通過(guò)一些重原子核(如鈾-235、鈾-238、钚-239等)的裂變釋放出的能量
B.核聚變能
由兩個(gè)或兩個(gè)以上氫原子核(如氫的同位素—氘和氚)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)，其釋放出的能量稱為核聚變能。
C.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。
核能(nuclearenergy)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年居里夫人與居里先生發(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。
1935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。
簡(jiǎn)介
利用核反應(yīng)堆中核裂變所釋放出的熱能進(jìn)行發(fā)電的方式。它與火力發(fā)電極其相似。只是以核反應(yīng)堆及核能發(fā)電站
蒸汽發(fā)生器來(lái)代替火力發(fā)電的鍋爐，以核裂變能代替礦物燃料的化學(xué)能。除沸水堆外（見(jiàn)輕水堆），其他類型的動(dòng)力堆都是一回路的冷卻劑通過(guò)堆心加熱，在蒸汽發(fā)生器中將熱量傳給二回路或三回路的水，然后形成蒸汽推動(dòng)汽輪發(fā)電機(jī)。沸水堆則是一回路的冷卻劑通過(guò)堆心加熱變成70個(gè)大氣壓左右的過(guò)飽和蒸汽，經(jīng)汽水分離并干燥后直接推動(dòng)汽輪發(fā)電機(jī)。
核反應(yīng)堆
核能發(fā)電利用鈾燃料進(jìn)行核分裂連鎖反應(yīng)所產(chǎn)生的熱，將水加熱成高溫高壓，利用產(chǎn)生的水蒸氣推動(dòng)蒸汽輪機(jī)并帶動(dòng)發(fā)電機(jī)。核反應(yīng)所放出的熱量較燃燒化石燃料所放出的能量要高很多（相差約百萬(wàn)倍），比較起來(lái)所以需要的燃料體積比火力電廠少相當(dāng)多。核能發(fā)電所使用的的鈾235純度只約占3%－4%，其馀皆為無(wú)法產(chǎn)生核分裂的鈾238。
舉例而言，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。如果使用天然氣，需要143萬(wàn)噸，相當(dāng)于每天燒掉20萬(wàn)桶家用瓦斯。換算起來(lái)，剛好接近全臺(tái)灣692萬(wàn)戶的瓦斯用量。
過(guò)程
核能→水和水蒸氣的內(nèi)能→發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子的機(jī)械能→電能。
歷史
簡(jiǎn)史核能發(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(電)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（電）。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)行的30兆瓦（電）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（電）。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%。世界上第一座核電站—蘇聯(lián)奧布寧斯克核電站.中國(guó)大陸的核電起步較晚，80年代才動(dòng)工興建核電站。中國(guó)自行設(shè)計(jì)建造的30萬(wàn)千瓦（電）秦山核電站在1991年底投入運(yùn)行。大亞灣核電站于1987年開(kāi)工，于1994年全部并網(wǎng)發(fā)電。
原理
核能發(fā)電的能量來(lái)自核反應(yīng)堆中可裂變材料(核燃料)進(jìn)行裂變反應(yīng)所釋放的裂變能。裂變反應(yīng)指鈾-235、核燃料水池
钚-239、鈾-233等重元素在中子作用下分裂為兩個(gè)碎片，同時(shí)放出中子和大量能量的過(guò)程。反應(yīng)中，可裂變物的原子核吸收一個(gè)中子后發(fā)生裂變并放出兩三個(gè)中子。若這些中子除去消耗，至少有一個(gè)中子能引起另一個(gè)原子核裂變，使裂變自持地進(jìn)行，則這種反應(yīng)稱為鏈?zhǔn)搅炎兎磻?yīng)。實(shí)現(xiàn)鏈?zhǔn)椒磻?yīng)是核能發(fā)電的前提。
優(yōu)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。
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。
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。
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