核能
核能
核能是一种具有独特优越性的动力，因为它不需要空气助 燃，所以核能可作为地下、水中和太空缺乏空气环境下的特殊 动力；而且核能少耗料、高能量，是一种一次装料后可以长时 间供能的特殊动力，所以核能可作为火箭、宇宙飞船、人造卫 星等的特殊动力。如1997年10月15日美国宇航局发射的“卡 西尼”号空间探测飞船，飞往土星，行程达35亿公里，采用了 核动力
未来核能展望
进入90年代以后，人们在受控热核聚变研究中取得了突 破性的进展。 1991年11月9日，欧洲联合环JET装置首次成功地实现了 受控热核聚变。JET上获得的聚变功率输出为16.1兆瓦，输 出能量为21.7焦耳。 至此，受控热核聚变的科学可行性得到了证实，具备了 开展工程试验研究的科学技术基础。据此，核科学家们认为， 若由国际原子能机构组织的国地合作科研工程如(国际受控 热核实验反应堆)大型装置的资金问题得到解决，可以乐观 地估计，到21世纪50年代，第一座用于发电的商用热核聚变 反应堆将开始运转。
原子核的变化过程有两种：
1. 一种是自发的变化过程，叫放射性锐变地 球上由放射性锐变释放的原子核能在地球 内部可以转变为地热。 2. 另一种是人工制造的变化过程叫核反应
核反应是原子核与原子核或原子 核与基本粒子相互作用时释放的能量 的过程。核反应有两种：
一是核裂变反应，是重元素的原子核 发生分裂的反应。
算起来，刚好接近全台湾692万户的瓦斯用量。
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。
为迫使日本投降 1945年8月6日和9日 美国将两颗原子弹 先后投在了日本的广岛和长崎。
1954年苏联建成了世界上 第一座核电站——奥布灵斯克核电站。
核能的利用
面对日益加剧的能源危机以及化石能源的利用产生 的温室效应、环境污染等问题，世界 各国都对能源的发 展决策给予极大重视。核能是一种清洁、安全、技术成 熟的能源，开发利用核能成为能源危机下人类做出的理 性选择。 核能对军事、经济、社会、政治等都有广泛而重大 的影响。在军事上，核能可作为核武器，并用于航空母 舰、核潜艇等的动力源；在经济上，核能可以替代化石 燃料，用于发电；可以作为放射源应用于医疗；还可以 为城市供热等。
核能
• 原子核包含两种粒子：中子(Neutron)与质子(Proton) • 中子与质子的质量相近，约为电子质量的1840倍。
核能何来
• 核能：原子核聚合或分裂释放的能量 核能： • 两个途径可以获得能量：
1. 重核裂变，即一个重核可裂变为两个中等质量的核， 重核裂变 从而获得原子能。 2. 轻核聚变 轻核聚变。当两个或两个以上的较轻原子核，在极高 的温度和极大的压力下非常靠近时，它们聚合在一起 而形成一个较重的新原子核，同时释放出巨大的能量 。因为这种反应必须在极高的温度下（1~5亿℃或107K 以上）才会发生，所以也叫热核反应。
γ放射核素是应用最 广泛的放射源。目 前为止最有用的是 以下三种： 钴-60, 铯-137, 锝-99 m.
2 1
H+ H → He + n
3 1 4 2 1 0
核能的利用
• 非和平利用 不加控制的链式反应 非和平利用:不加控制的链式反应 • 发电：可控制的链式反应 发电：
核武器
核弹 核俱乐部
签署不扩散核武器条约的国家(中国 法国， 签署不扩散核武器条约的国家 中国，法国，俄罗斯英 不扩散核武器条约的国家 中国， 美国) 国，美国 未签署不扩散核武器条约的国家(印度 北朝鲜， 不扩散核武器条约的国家 印度， 未签署不扩散核武器条约的国家 印度，北朝鲜，巴基 斯坦) 斯坦 以色列) 未公开核武器的国家 (以色列 以色列 被怀疑拥有核武器或核计划的国家(伊朗 叙利亚) 伊朗， 被怀疑拥有核武器或核计划的国家 伊朗，叙利亚 北约武器共享与接受 正式拥有核武器的国家
Jason Minshull摄 摄
切尔诺贝利灾难
乌克兰，俄罗斯和白俄罗斯 乌克兰， 在广大领域采取了出色的预 防措施， 防措施，以减少受辐射的人 超过15万人被转移 万人被转移。 口。超过 万人被转移。
核能介绍
初一（1）班 陈泓邑
目录
1.核能的由来
2.核电站的工作原理
3.核电站巡礼 4核废料
核能的由来
“核能”来源于保持在原子核中的一种非 常强的作用力——核力。 核力和人们熟 知的电磁力以及万有引力完全不同，它是 一种非常强大的短程作用力。 达到实用阶段的核裂变方式，二取得已核 能的方式有两种：一是目前是目前还处于 研究试验阶段的核聚变方式。
• 1911年，卢瑟福用α射线轰击原子，发现 中间有个“原子核” 存在。核很小、坚 硬、很重并且带正电。因此提出了原子核 模型。
卢瑟福
• 在1932年发现中子后，苏联的伊凡宁柯和 德国的海森堡先后提出了原子核是由质子 和中子组成的模型(质子和中子统称为核 子) 质子 原子核 “量子力学的奠基者 中子 之一” V· K· 海森泊
处理方法 自从1945年人类进入核时代以来，小小的原子核如同一个不断 释放出宝物的魔瓶，人类拥有了提供巨大能量的核电站、可以 许多次环绕地球不停的核轮船、可以杀灭肿瘤的核仪器、可以 探测太空的核飞船„„但是，核废料的产生及对人类的长久威 胁也恰恰说明，任何事物都有两面性。人类在享受大自然恩赐 的同时，也要承担保护大自然的责任，否则将受到严厉的惩罚， 但愿人类能够关爱好自己的这个家园。 封装处置法[1] 核废料的处理，国际上通常采用海洋和陆地两种方法处理核废 料。一般是先经过冷却、干式储存，然后再将装有核废料的金 属பைடு நூலகம்投入选定海域4000米以下的海底，或深埋于建在地下厚厚 岩石层里的核废料处理库中。美国、俄罗斯、加拿大、澳大利 亚等一些国家因幅员辽阔，荒原广袤，一般采用陆地深埋法。 为了保证核废料得到安全处理，各国在投放时要接受国际监督。
核电站类型
1、压水堆核电站 ----------------以压水堆为热源的核电站。它主要由核岛和 常规岛组成。 • 压水堆核电站核岛中的四大部件是蒸汽发生器、稳压 器、主泵和堆芯。 • 在核岛中的系统设备主要有压水堆本体，一回路系统， 以及为支持一回路系统正常运行和保证反应堆安全而 设置的辅助系统。常规岛主要包括汽轮机组及二回等 系统，其形式与常规火电厂类似。
什么是核能
什么是核能？核能，也被称为原子能或核能源，是指通过核反应释放出的巨大能量。
它是一种重要的能源形式，可以被用来产生电力、驱动舰船、推动航天器以及其他各种应用。
在本文中，我们将探讨核能的原理、应用以及与其他能源形式的比较。
核能的原理核能是从原子核中释放出来的能量。
原子核是由质子和中子组成的，而质子与中子一起被称为核子。
在核能释放过程中，有两种核反应是常见的：核裂变和核聚变。
核裂变核裂变是指一个原子核分裂成两个较小的原子核的过程，并释放出巨大的能量。
最常见的核裂变反应是铀-235（U-235）在受到中子撞击时分裂成巴里姆(Ba)和氪(Kr)两个原子核的过程。
这个过程中释放的能量可以被捕获并利用，例如用来生产蒸汽驱动涡轮发电机。
核聚变是指两个或多个原子核融合成一个更大的原子核的过程。
在聚变过程中，核子之间的相互作用会释放出大量的能量。
最常见的核聚变反应是氢的同位素氘(D)和氚(T)融合形成氦（He）并释放出能量。
核聚变是太阳和恒星中能量产生的主要机制。
核能的应用核能在许多领域都有广泛的应用。
核电站核能最常见的应用是用于发电。
核电站利用核裂变反应来加热水，并将产生的蒸汽转化为电力。
核电站具有高效、低碳排放、持续供应电力的特点，被认为是一种重要的清洁能源形式。
核动力舰船核能也被应用于舰船的动力系统，如核动力航母和核潜艇。
相比传统燃油动力系统，核动力系统具有持续供应能量、无需频繁补给的优势，能够有效地提供长时间的航行能力。
核能在医学领域有广泛的应用，如核医学诊断和治疗。
核医学诊断使用放射性同位素来追踪和观察病人体内的生物过程，从而提供有关疾病诊断和治疗的信息。
核医学治疗利用放射线来杀死肿瘤细胞或减轻疾病症状。
核研究核能也被用于核研究领域，例如核物理学和核化学。
科学家们利用核能研究原子核的成分、结构以及相互作用，扩展人类对原子核及其性质的认识。
核能与其他能源的比较当我们谈论能源时，我们经常需要将核能与其他能源形式进行比较。
核能概述
查阅相关资料，有： 235U、141Ba、92Kr、中子的质量分别为235.0439u、140.9139u、 91.8973u、1.0087u（u表示原子质量，1u=1.66*10-27kg） 反应前后质量亏损：▽m=0.2153u=0.357*10-27kg 由爱因斯坦质能方程：▽E=▽mvc2，有： ▽E=0.357*10-27*（2.998*108）2=3.146*10-11J=196.4Mev 即一个235U原子在经历上述核反应后会释放出196.4Mev的能量
二、核能应用
2.5海上漂浮核电站
这种小型的、可移动式的核电站 将陆上核电站的缩小版安装在船舶上， 既可为偏远岛屿供应安全、有效的能 源供给，也可为远洋作业的海上石油 、天然气开采平台提供电力、热力和 淡水资源，有用电需求时将电站拉过 来，不需要便可用船将电站拉走。 目前，中广核正在开展ACPR50S 小型堆示范项目的初步设计工作，预计 2017年启动示范项目建设，2020年建 成发电。
二、核能应用
1.2 核潜艇
核潜艇，是核动力潜艇的简称，是以核反应堆为动力来源的潜艇。 世界上第一艘核潜艇是美国的“鹦鹉螺”号，1957年1月17日开始试 航，它宣告了核动力潜艇的诞生。目前全世界公开宣称拥有核潜艇的国 家有6个，分别为：美国、俄罗斯、中国、英国、法国、印度。 与常规动力潜艇相比，核潜艇在水下持续航行时间、水下最高航速 方面有着压倒性优势。
后者是氘 1 、氚 1 H 等轻元素的原子核在聚合时释放出来的能量。
2
H
3
一、基本原理
3.核裂变
3.1 核裂变概述
核裂变，是指由重的原子核（如铀核或钚核）在高能中子撞击下分 裂成两个或多个质量较小的原子的一种核反应形式。原子弹、核能发电 厂的能量来源就是核裂变。 实验表明，铀核发生裂变时，除了释放能量外，每个铀核同时还会 放出2～3个中子。这些中子又能使其他铀核发生裂变，这个过程会不 断地进行，这种现象叫做“链式反应”。 如果对链式反应不加控制，就会在极短的时间内产生大量的裂变， 能量迅速增大，以致引起威力巨大的爆炸。这就是原子弹的工作原理。
核能技术介绍
核能技术介绍核能技术是指利用核反应产生能量的科学和技术。
它是人类在20世纪中叶掌握的一种新能源技术，具有重要的经济和环境效益。
本文将从核能的来源、应用和发展前景三个方面介绍核能技术。
一、核能的来源核能的来源主要有两种：核裂变和核聚变。
核裂变是指重原子核吸收中子后变为更轻的两个核片断，并释放出巨大的能量。
最早实现的核裂变反应是乌拉那山中子自发裂变实验，也是第一次人工控制裂变反应的成功实验。
核裂变产生的能量主要通过核反应堆中的核燃料（如铀235和钚239）实现。
核聚变是指两个轻的原子核结合成为一个更重的核，并释放出巨大的能量。
这种反应主要是太阳和其他恒星内部发生的自然现象。
目前科学家正在研究如何在地球上实现可控的核聚变反应，并且已经有了一些重要的突破，如国际热核聚变实验堆（ITER）项目。
二、核能的应用核能技术具有广泛的应用领域，包括能源生产、医学和工业。
1. 能源生产：核能作为一种清洁高效的能源形式，可以代替传统能源，减少对化石燃料的依赖。
核反应堆产生的热量可以转化为电能，供给城市和工业用电。
同时，核能还可以用于海水淡化、电力供暖和交通运输等领域。
2. 医学：核能技术在医学领域有着广泛的应用，如放射性同位素用于诊断和治疗疾病，如放射性碘治疗甲状腺疾病，放射性标记物用于疾病病灶的检测等。
3. 工业：核能技术在工业领域也有许多应用，如辐照技术用于食品和药品的杀菌处理，加速器用于材料表面改性和物质分析等。
三、核能技术的发展前景核能技术的发展前景是光明的，但也面临一些挑战。
1. 优点：核能是一种清洁能源，对环境污染较小，不会产生大量的温室气体和烟尘。
核能的能量密度高，一份核燃料可以产生大量的能量，运行成本低。
此外，核能还可以减少对进口石油和煤炭的依赖，提高能源安全性。
2. 挑战：核能技术的应用还面临一些挑战，如核废料的处理和储存问题，核能安全问题等。
此外，核能技术还需要不断创新和发展，提高核反应堆的效率和安全性，降低成本。
核 能
核能参与者：徐巍，邓超名词定义中文名称：核能英文名称：nuclear energy其他名称：原子能定义1：由于原子核内部结构发生变化而释放出的能量。
定义2：核反应或核跃迁时释放的能量。
例如重核裂变、轻核聚变时释放的巨大能量。
核能（或称原子能）是通过转化其质量从原子核释放的能量，符合阿尔伯特•爱因斯坦的方程E=mc²，其中E=能量，m=质量，c=光速常量。
核能通过三种核反应之一释放：1、核裂变，打开原子核的结合力。
2、核聚变，原子的粒子熔合在一起。
3、核衰变，自然的慢得多的裂变形式。
发展简史核能(nuclear energy)是人类历史上的一项伟大发明，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。
19世纪末英国物理学家汤姆逊发现了电子。
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。
1898年居里夫人与居里先生发现新的放射性元素钋。
1902年居里夫人经过4年的艰苦努力又发现了放射性元素镭。
1905年爱因斯坦提出质能转换公式。
1914年英国物理学家卢瑟福通过实验，确定氢原子核是一个正电荷单元，称为质子。
1935年英国物理学家查得威克发现了中子。
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。
1945年8月6日和9日美国将两颗原子弹先后投在了日本的广岛和长崎。
1957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。
核能发电简介：利用核反应堆中核裂变所释放出的热能进行发电的方式。
它与火力发电极其相似。
只是以核反应堆及蒸汽发生器来代替火力发电的锅炉，以核裂变能代替矿物燃料的化学能。
什么是核能,它是否安全可靠,应如何正确看待核能？
什么是核能，它是否安全可靠，应如何正确看待核能？
核能是指通过核反应，将核能转化为热能，最终产生电能的过程。
核
能技术被广泛应用在发电、医疗、工业等领域，对于人类社会的发展
有着不可或缺的作用。
然而，核能带来的安全问题也时刻存在，对于
这一话题我们应该如何正确看待呢？
1. 核能的安全性
虽然核能技术可靠性已经得到了极大提高，但是核反应在过程中也会
伴随着一定的危险性。
例如，核反应堆的事故可能引发较大的辐射泄漏，造成人类生命和环境上的损失。
此外，核废料的处理也是核能带
来的安全问题之一。
如果处理不当，会对环境和人类健康造成较大的
影响。
2. 核能的可靠性
核能的可靠性是指核反应能够持续产生足够的热能，满足人类社会对
能源的需求。
相对于传统能源而言，核能技术的效率更高、更具可持
续性。
同时，核能技术的应用也越来越广泛，被应用于医疗、科研、
工业等领域。
3. 如何正确看待核能
从以上内容来看，我们应该正确看待核能技术的优点和风险，并且采取严谨的态度对待核能技术。
首先，我们要充分发挥核能的优点，提高核能的效率和安全性，更好地应对人类社会对能源的需求。
其次，我们要注重核能带来的环境和人类健康风险，采取科学、严谨、可持续的措施，严格管理和规范核能的应用，保障公众安全。
最后，我们要广泛宣传核能技术的知识，提高公众的科学知识水平，增强公众对核能的认识和了解，避免存在一些错误的观念和偏见。
总之，通过加强对于核能技术的理解和应用，我们可以更好地应对能源短缺和环境污染问题，实现人类社会的可持续发展。
核能
nuclear energy
定义1 定义1： 由于原子核内部结构发生变化而释放出的能量 定义2： 核反应或核跃迁时释放的能量。例如重核裂变、 核反应或核跃迁时释放的能量。例如重核裂变、 轻核聚变时释放的巨大能量
苏联的核能灯塔
核能获取途径
• 核能，是核裂变能的简称。50多年以前，科学家在的 核能，是核裂变能的简称。50多年以前 多年以前，
核能→水和水蒸气的内能→发电机转子的机械能→ 核能→水和水蒸气的内能→发电机转子的机械能→电能
核反应堆
核电站
原理： 原理：
• 核能发电的能量来自核反应堆中可裂变材料
(核燃料)进行裂变反应所释放的裂变能。裂变 核燃料)进行裂变反应所释放的裂变能。 反应指铀-235、 核燃料水池钚-239、 反应指铀-235、 核燃料水池钚-239、铀233等重元素在中子作用下分裂为两个碎片 233等重元素在中子作用下分裂为两个碎片， 等重元素在中子作用下分裂为两个碎片， 同时放出中子和大量能量的过程。反应中， 同时放出中子和大量能量的过程。反应中，可 裂变物的原子核吸收一个中子后发生裂变并放 出两三个中子。若这些中子除去消耗， 出两三个中子。若这些中子除去消耗，至少有 一个中子能引起另一个原子核裂变， 一个中子能引起另一个原子核裂变，使裂变自 持地进行，则这种反应称为链式裂变反应。 持地进行，则这种反应称为链式裂变反应。实 现链式反应是核能发电的前提。 现链式反应是核能发电的前提。
重核裂变
• 重核裂变是指一个重原子核，分裂成两个或多个 重核裂变是指一个重原子核，
中等原子量的原子核，引起链式反应，从而释放 中等原子量的原子核，引起链式反应， 出巨大重核裂变的链式反应的能量。例如， 出巨大重核裂变的链式反应的能量。例如，当用 一个中子轰击U 235的原子核时 的原子核时， 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 两个质量较小的原子核，同时产生2—3个中子 等射线，并释放出约200兆电子伏特的能 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 235原子核 便引起新的裂变，以此类推， 原子核， 变反应不断地持续下去， 变反应不断地持续下去，从而形成了裂变链式反 与此同时， 应，与此同时，核能也连续不断地释放出来
核能的基本原理和应用
核能的基本原理和应用1. 核能的定义与分类核能，又称原子能，是指从原子核中释放出的能量。
核能的释放主要通过核裂变和核聚变两种方式实现。
•核裂变：指重的原子核（如铀-235或钚-239）分裂成两个较轻的原子核的过程，同时释放出巨大的能量。
•核聚变：指两个轻原子核（如氢的同位素氘和氚）结合成较重的原子核的过程，也会释放出大量能量。
2. 核能的基本原理2.1 核裂变原理核裂变的过程释放大量能量，主要来源于质量亏损。
根据爱因斯坦的质能方程E=mc²，原子核在裂变过程中质量发生亏损，亏损的质量转化为能量释放出来。
核裂变过程需要满足几个条件：•原子核必须达到临界质量，才能维持链式反应。
•必须有中子引发裂变，这个中子称为“慢中子”。
•裂变产物必须稳定，或者能够经过一系列衰变后变成稳定元素。
2.2 核聚变原理核聚变是轻原子核在极高的温度和压力下融合成更重的原子核的过程。
聚变过程中释放出的能量远大于核裂变。
太阳和恒星就是通过核聚变产生能量的。
实现核聚变需要解决的主要问题包括：•高温和高压：需要将轻原子核加热到数百万甚至数十亿摄氏度，以克服它们之间的电荷排斥力。
•控制聚变反应：要实现有效的聚变反应，必须控制好高温等离子体的运动和稳定性。
3. 核能的应用3.1 核裂变应用：核电站核裂变技术目前主要用于核电站发电。
核电站通过控制链式反应，将核能转化为电能。
核电站的主要设备是核反应堆，其中使用铀-235或钚-239作为燃料。
核电站的主要优点包括：•产能高：核反应堆可以产生大量的电能，满足大规模的电力需求。
•污染小：核能发电不像化石燃料发电那样产生大量的温室气体和空气污染物。
主要缺点包括：•放射性废料处理：核反应堆产生的放射性废料需要长期安全存储。
•安全隐患：核电站存在潜在的安全风险，如核泄漏和核事故。
3.2 核聚变应用：未来能源核聚变目前尚未实现商业化应用，但被广泛认为是未来几乎无限的清洁能源。
国际热核聚变实验反应堆（ITER）是一个国际合作的项目，旨在证明核聚变发电的可行性。
核能知识点总结
核能知识点总结一、核能的基本概念核能是一种特殊的能量形式，它是从原子核内部释放出来的能量。
核能的释放可以通过核裂变或核聚变的方式进行，这主要取决于原子核的结构和成分。
核能是一种非常强大的能量形式，它在一些特定的应用领域具有重要的作用，比如能源生产、医学诊断和治疗、食品辐射、科学研究等。
二、核能的发现与发展核能的发现与发展是一个漫长而曲折的过程。
早在20世纪初，科学家们就已经研究出了放射性元素以及放射性衰变的规律。
而在20世纪30年代，通过对原子核的实验研究，科学家们首次发现了核裂变现象。
1942年，人类首次成功实现了核链反应，从而开启了核能的实际应用之路。
之后，核能在各个领域得到了广泛的应用，比如核电站的建设、核武器的研制、核医学的发展等。
三、核能的应用领域1. 核能在能源领域的应用核能在能源领域的应用是最为广泛和重要的。
通过核裂变反应，可以释放出大量的能量，从而产生热能，驱动发电机产生电能。
目前，全球范围内已经有多个国家建立了核电站，以解决能源供应问题。
同时，核能还可以作为一种清洁能源，减少对环境的污染。
2. 核能在医学领域的应用核能在医学领域的应用主要体现在两个方面。
一是核医学影像学，通过核素放射性标记技术，可以对人体进行内部器官和组织的显像，帮助医生对疾病进行诊断。
二是核医学治疗，通过放射性同位素的放射疗法，可以用于治疗一些特定的癌症和疾病，帮助患者康复。
3. 核能在科研领域的应用核能在科研领域的应用主要体现在几个方面。
一是科学研究，科学家们可以利用核能的特性，进行一些基础物理实验和核物理实验，以揭示原子核内部的微观结构和规律性。
二是核反应堆实验，科学家们可以通过核反应堆实验，研究核材料的性质和反应过程，为核能的进一步应用提供实验依据。
四、核能发展的现状1. 核电站的建设与运营目前，全球范围内已经有多个国家建立了大规模的核反应堆和核电站。
这些核电站承担着大部分国家的能源供应任务，为工业生产和居民生活提供了稳定的电力。
核能的名词解释
核能的名词解释核能是指利用核反应堆中发生的放射材料能量进行能源转换的能源。
它是一种用核原子吸收和释放能量来产生电力而不燃烧任何物质的一种技术。
核能有一定的发展史，1920年，爱因斯坦指出，与化学反应的区别，核反应有无限的能量价值。
1934年，Leo Szilard发明了以原子能作为动力的原子炉。
1939年，Leo Szilard提出了钚和铀453可以用来发现英国的原子弹。
1946年，大西洋公约组织建立，可以利用原子能发展电力。
1950年，美国首座商业核电站在新墨西哥州竣工。
目前，核能发电得到了广泛应用，它不仅可以满足全球能源需求，还能够减少空气污染。
它也可以提高社会经济发展，促进发展和稳定能源供需状况，这是核能引起了重视。
此外，核能还可以用于推动航天航空和国防技术，使中国成为航天强国。
核能还有着一定的弊端，尤其是有可能发生的意外，一旦发生的话，将有可能造成电力供应中断和严重的环境污染。
此外，核废料量较大，短期内无法处理，且长期存储危害也是值得担忧的。
核能的发展需要自主创新、积极合作，使其以低成本高效率、环境友好的方式发挥其最大价值。
同时，在监管和运行上要建立完善的安全标准，确保安全有效运行，防止可能存在的事故发生。
总之，核能是一项具有革命意义的发明，它是一种在发展中占有重要地位的新型绿色、可再生能源，它的发展能够极大地增加国家的能源供应，能够提高国家的经济结构，以及各种科技投入，也能够促进社会发展，同时要有良好的安全规范。
只有继续加大投入，减少污染，实施严格的安全措施，才能让核能发挥最大绿色效益。
核能
核能（或称原子能）是通过转化其质量从原子核释放的能量，符合阿尔伯特·爱因斯坦的方程E=mc²，其中E=能量，m=质量，c=光速常量。
核能通过三种核反应之一释放：1、核裂变，打开原子核的结合力。
2、核聚变，原子的粒子熔合在一起。
3、核衰变，自然的慢得多的释能形式。
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。
核能实验19世纪末英国物理学家汤姆逊发现了电子。
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。
1898年居里夫人与居里先生发现新的放射性元素钋。
1902年居里夫人经过三年又九个月的艰苦努力又发现了放射性元素镭。
1905年爱因斯坦提出质能转换公式。
原子弹爆炸后的广岛1914年英国物理学家卢瑟福通过实验，确定氢原子核是一个正电荷单元，称为质子。
1935年英国物理学家查得威克发现了中子。
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。
1945年8月6日和9日美国将两颗原子弹先后投在了日本的广岛和长崎。
奥布灵斯克核电站1954年苏联建成了世界上第一座核电站------奥布灵斯克核电站。
核能是人类最具希望的未来能源。
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。
可不论是重元素铀，还是轻元素氘、氚，在海洋中都有相当巨大的储藏量。
地热能编辑地热能〔Geothermal Energy〕是由地壳抽取的天然热能，这种能量来自地球内部的熔岩，并以热力形式存在，是引致火山爆发及地震的能量。
地球内部的温度高达7000℃，而在80至100公英里的深度处，温度会降至650至1200℃。
核能(共20张PPT)
• 第二节 核能
复习 • 1.第一次能源革命：钻木取火 • 2.第二次能源革命： 蒸汽机的发明 • 3.第三次能源革命： 核能的利用
4.煤、石油、天然气、风能、水能、核能、 地热能、电能、太阳能、生物质能等
煤、石油、 • 其中.属于化石能源的有： 天然气 • 属于二次能源是：电能
新课
质子、中子依靠强大的 核力紧密地结合在一起
一、核能的定义： 原子核发生分裂或聚合时，能释放 出惊人的能量，这就是核能。
二、重核的裂变
1.什么叫裂变 用中子轰击比较大的原子核，使原子 核分裂成两个中等大小的原子核，同 时释放出巨大的能量。这种现象叫裂 变。
2.链式反应
铀核裂变的时候要放出一些中子，这些 中子又可引起其它的铀235核裂变，就可使 裂变反应不断进行下去，这种反应叫做链式 反应。链式反应是可以控制的。
• 胖子 1945年日本 广岛被炸成
原子弹爆炸时产生的蘑菇云
• 我国用了短 短4年时间 完成了原子 弹的研制工 作，并于 1964年10月 16日成功地 爆炸了第一 颗原子弹.
三、轻核的聚变： 1.什么聚变
轻核结合成质量较大的核的过程叫核 的聚变。
2.发生的条件：
超高温，也叫热核反应。
大量氢核聚变可以释放出更多的惊人的能量
原子弹爆炸视频
练一练
1.原子由： 原子核和 核外电子组成。
原子核由： 质子 和
2.核反应
中子 组成。
核电站：可控制的裂变 裂变： 聚变： 氢弹（不可控制的聚变）
原子弹：不可控制的裂变
3.核电站的核心设备是： 反应堆 。
是利用 可控链式反应 释放出能量发电。
1千克的铀全部裂变释放出的能量超过 2000吨的煤完全燃烧释放的能量。
什么是核能？
什么是核能？核能是指由核反应产生的能量，包括核裂变和核聚变两种形式。
核能是一种高能量密度的能源，是人类广泛使用的一种清洁能源。
那么，具体来说，什么是核能？我们来一起探讨一下。
一、核能的定义核能是指由原子核发生裂变或合并而释放出的能量。
核能是一种高能量密度的能源，因为每个原子核都是由很多质子和中子组成的，它们之间的相互作用能量非常大。
因此，核反应中每个原子核释放的能量也非常大。
核能是一种非常重要的能源，它被广泛应用于发电、医疗、农业和其他领域。
二、核裂变核裂变是指原子核分裂成两个或多个较小的碎片，并释放出大量的能量。
核裂变是常见的一种核反应形式，也是核电站和核武器中使用的核反应形式之一。
核裂变产生的能量非常大，因此可以用来发电或制造核武器。
但是，核裂变同时也会产生大量的核废料，需要进行合理的处理和储存。
三、核聚变核聚变是指将两个轻核合并成一个较重的核，并释放出大量的能量。
核聚变是太阳的能量源，也是未来理想的能源选择之一。
与核裂变不同的是，核聚变不会产生大量的核废料，也不会产生致癌物。
但是，目前还没有实现核聚变的可行技术。
四、核能的应用1.核电站核电站是使用核能发电的场所，它们利用核反应中释放的能量来产生蒸汽，推动涡轮运转，进而发电。
核能的使用使得发电成本更低、发电量更大，并且不会造成空气污染和全球气候变化。
2.医疗领域核能在医疗领域有广泛的应用，例如核医学、辐射治疗和放射性同位素治疗等。
在核医学中，人们可以使用放射性标记剂来诊断身体内部器官和组织的状况。
在放射性同位素治疗中，放射性同位素会集中在肿瘤部位，将肿瘤销毁。
3.农业领域使用核能技术可以使得农业生产更为高效和可持续。
例如，通过辐射突变育种，可以获得更高的农作物产量和品质。
此外，核技术还可以用于食品辐照，延长食品的保质期和杀灭细菌。
五、总结核能是一种高能量密度的能源，被广泛应用于发电、医疗、农业和其他领域。
核能产生的能量非常大，但同时也需要合理处理大量的核废料。
核能的原理及应用
核能的原理及应用1. 核能的原理核能是指从原子核中释放的能量。
原子核由质子和中子组成，而核能就是由质子和中子相互作用产生的能量。
核能释放的方式主要有两种：核裂变和核聚变。
1.1 核裂变核裂变是指重核（如铀、钚等）被中子撞击后分裂成两个或多个轻核，并释放出大量的能量。
核裂变的原理是利用原子核的不稳定性，当中子撞击核时，核会变得不稳定，然后分裂成两个或多个轻核，并释放出中子和能量。
核裂变在核反应堆中广泛应用，用于产生热能和电能。
核反应堆中的核燃料（如铀-235）会裂变，产生大量的热能，这些热能通过冷却剂传递给工质，再通过热交换器将热能转换为蒸汽，最终驱动汽轮发电机产生电能。
1.2 核聚变核聚变是指轻核（如氢、氦等）在高温高压条件下融合成重核，并放出大量能量。
核聚变的原理是利用核力的作用力将轻核聚合为重核，在这个过程中，核子之间的相互作用会释放出大量的能量。
核聚变目前还没有在实际应用中实现，但被认为是未来清洁能源的希望。
核聚变反应来自太阳，是地球上所有能量的源泉。
人们正致力于研发可控核聚变技术，以实现核聚变的应用，从而解决能源问题和环境问题。
2. 核能的应用核能广泛应用于各个领域，包括能源生产、医学、军事和科学研究等。
2.1 能源生产核能在能源生产中起着重要的作用。
目前约有30多个国家拥有核电站，核能占全球电力供应的约10%。
核能供电具有稳定、高效、独立和低碳排放等优势。
此外，核能还可以用于海水淡化和氢气生产等领域。
2.2 医学核能在医学领域有广泛的应用。
核医学是一种使用少量放射性物质来诊断和治疗疾病的技术。
例如，放射性同位素可以用于放射性示踪剂的制备，帮助医生检测患者的器官功能和疾病情况。
此外，核医学还可以用于癌症治疗和疾病的放射性治疗。
2.3 军事核能在军事领域也有重要的应用。
核武器是核能的最典型的军事应用之一。
核武器的威力巨大，可以破坏性地摧毁目标。
此外，核能还可以用于核动力潜艇和航空母舰等核动力装备中，提供持久的动力和航行能力。
核能
资料来源:中电联、中信建投证券研究所整理
核电战略
“十五” “适当发展核电”
“十一五” “积极发展核电”
核能技术今后发展的战略方向 核放射性污染和核废料处理 １.热堆向快堆发展． ２.由一次通过燃料循环向闭合燃料循环发展． ３.由有限规模核能向大规模核能工业发展
核电站发展历程：四代核电
第一代 第二代500 4000 3500 3000 2500 2000 1500 1000 500 0 99年 00年 01年 02年 03年 04年 05年 10年 20年 核电装机容量（万千瓦） 占总装机容量比例% 4.50% 4.00% 3.50% 3.00% 2.50% 2.00% 1.50% 1.00% 0.50% 0.00%
发电成本及上网电价比较
能源 火电 水电 太阳能发电 风电 核电 造价（元/千瓦） 5,000 6,000-7,000 55,000-60,000 8,000－10,000 10,000-12,000 上网电价（元/度） ～0.3 ～0.3 ～3-4 ～0.5 ～0.5-0.6
注：2009年，甘肃敦煌10兆瓦光伏发电站。国投 电力和英利控股中标，0.69元/度
1942年，意大利的费米、匈牙利的西拉德在芝加哥建成 第一座核反应堆，实现自持式链式反应 1954年，苏联建成了第一个核裂变能发电站． 20世纪末，运转的核电站436座，总发电能力3.517亿千 瓦．
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受控核聚变研究举步维艰
原子核都带正电，互相排斥， 只有当两个原子 核之间的距离非常接近，大约相距只有万亿分之三 毫米时，它们的吸引力才大于静电斥力，两个原子 核才可能聚合到一起同时放出巨大的能量。因 此，
只有当带正电的原子核达到足够高的动能时，这需
要几千万甚至几亿摄氏度的高温，它们的碰撞才有
机会使它们非常接近，以致产生聚合。
核
能
Ⅰ 基础知识
Ⅱ 核武器
Ⅲ 核电站 Ⅳ 放射性与死亡
安全壳
热蒸汽 汽轮机
冷蒸汽
发电机
冷水 热水
压水堆核电站
沸水堆（单循环）核电站
1.核反应堆-非爆炸性链式反应
在反应堆中，
裂变释放2或3个 中子，但平均只 有一个会打击另 外一个核，触发 另一裂变，所以 反应不会加速。 能量以稳定的速 率释放出来。
西方谚语：“知识不如能力，能力不如品 质。”
一个人能否成功的决定性因素正在于他是否具备 优秀的品质。而不是知识和能力。
——《方于圆》（畅销十年人文书）
查理.芒格:
“ 我无法告诉毕业的同学如何才能得到幸福， 但能够根据 个人经验， 告诉他们如何保证自己过上痛苦的生活: 第一 要反复无常， 不要虔诚地做你正在做的事。
燃料棒：3%铀235
97%铀238 控制棒：吸收中子
（硼、碳化硼等） 推进或者抽出控制棒 可以停止、减慢或者加快 链式反应。
2.反应堆会像原子弹那样爆炸吗？ 核反应堆有诸多危险，但绝不会像 原子弹那样爆炸！！！ 内在物理学理由：反应堆中存在大量的铀238，对裂变 释放的快中子有很高的吸收率。这意味着除非中子
核电主要发达国家核电比例
法国和立陶宛核电比例高于75%。
比利时、瑞典、乌克兰、韩国等为40~60%。
德国、日本、芬兰、英国等为20~30%。 美国、俄罗斯、加拿大等为10~20%。 中国目前为2%。
秦山I期核电站
浙江省嘉兴市海盐县 秦山镇
秦山II期核电站
浙江省嘉兴市海盐县 武原镇杨柳山
磁约束核聚变
用特殊形态的 磁场把由氘、氚 等原子核及自由 电子组成的一定 密度的高温等离 子体约束在有限 体积内，使之脱 离器壁并限制其 热导。
托卡马克
惯性约束核聚变
激光
激光
注入孔
注入孔
激光
激光
国际热核聚变实验堆（ITER）计划
国际热核聚变实验堆（ITER）”计划的实 施分四个阶段：建造期10年，建造总费用约为 50亿欧元；运行期20年，运行总费用约50亿欧 元
质子为什么会聚在一核之内？（万有引力、 电磁相互作用、强相互作用、弱相互作用）中子、质子、电子的质量
它们质量很小，通常以“原子质量单 位”u表示
1u = 1.6610-27 kg 1me = 9.10910-31 kg = 0.00055 u 1mp = 1.6726210-27 kg = 1.00730 u 1mn = 1.6749310-27 kg = 1.00869 u
原子核的结合能
11 2
mn 1.008665 u m p 1.007277 u md 2.013552 u
中子的质量 质子的质量
mn m p 2.015942 u
氘核的质量（质子+中子）
m p mn md 0.002390 2.225MeV u
E mc
慢下来，否则它们就会被铀238吸收（铀238对慢中子的
吸收率很低），从而阻断原子弹式链式反应。即使核爆
炸，爆炸会在大量能量释放之前破坏反应堆！
爆炸比中子跑得快！
冷却水中断后会怎样？ 链式反应中断！
正常情况下冷却水也是一种慢化剂，它会慢化中
子。如果水流失了，快中子就不再减慢，由于铀238
的特殊性质，多数快中子都会被铀238吸收。
不阿的判断—所有这一切都难得地集中在一个人身上。 她在任何时候都意识到自己是社会的公仆，她的极端 谦虚，永远不给自满留下任何余地。…… 一旦她认识到某一条道路是正确的，她就毫不妥
协地并且极端顽强地坚持走下去。”
学习的三个层面：
知识，早期大家认为知识重要，在教育中也强调 学习知识，但培养出许多高分低能的学生。 能力呢？知识本身并不重要，重要的是运用知识。 近些年来大家重视能力的培养，认为能力是关键。
钚弹：13磅
广岛：简单的核弹设计
外壳 高能化 学炸药 中子反 射层 裂变材料：浓缩铀 中子源
枪式原子弹
核心问题：提纯铀235 地下挖出的普通铀含
有99.3%的杂质铀238，
只有0.7%的能裂变的铀 235。从铀矿中分出铀
235，叫铀分离。当分离
接近100％时，铀被称为
核弹级的，而被淘汰的原
料称为贫化铀。 离心机：马氏时效钢
然后铀238以及铀235裂变后碎片（Xe、Sr等）自发 放射性衰变（几十种），释放热量，破坏反应堆，造成 核泄漏！
3.日本福岛核电站爆炸
4.可控核聚变 裂变能利用中存在的问题: 资源有限 铀的储量够用100~200年
我国U-235的储量仅相当5亿吨标准煤
放射性核废料
. 基本聚变反应过程:
意——酒后驾车导致的身亡，鲁莽驾驶引起的残疾，无
药可治的性病，由于重蹈前人显而易见的覆辙而导致的
生意失败等等。”
富兰克林十三项美德修养：
1 节制。食不过饱，饮酒不醉。 2 沉默。说话必须对别人或你自己有益；要避免无益的聊天。 3 生活秩序。将每一样东西放在它们应该放的地方；每件日常事务 应当有一定的时间。 4 决心。做应该做的事情；决心要做的事应坚持不懈。 5 俭朴。花钱必须于人于己有益；换言之，切忌浪费。 6 勤勉。不浪费时间，只做那些有用的事情，戒掉一切不必要行动。 7 诚恳。不欺骗人；思想纯洁公正；说话也要如此。 8 公正。不要忘记履行对人有益而且又是你应尽的义务。 9 中庸适度。避免极端；要容忍别人对你应得的处罚。 10 清洁。身体、衣服和住所力求清洁。 11 镇静。不要因为小事或普通的、不可避免的事故而惊慌失措。 12 贞节。除非为了健康或生育后代，不常进行房事，永远不要房事 过度、伤害身体或 损害你自己或他人的安宁或名誉。 13 谦虚。仿效耶稣和苏格拉底。
爆炸之钥：链式反应
平均一个铀核裂变产生2.5个中子
百万分之一秒： 281 2 1024 （广岛原子弹2％）
临界质量：原子弹的第一个秘密 原子的大部分空间由电子占据，核只占原子的 极小部分，所以多数中子都可以毫无阻碍地穿过多 数原子。除非铀块足够厚。 为确保裂变中子打中原子核所需要铀的 最小总质量称为临界质量。 铀弹：440磅 小男孩（广岛）：33磅
5、世界核电站现状
目前世界上30多个国家己运行核电机组 近500座，核电已占世界总发电量的20 ％ 左右。
从已运行的核电站装机容量来看美国居 首位，装机容量占全世界的四分之一， 其次是法国、日本、德国和俄罗斯。 预计到2030年，世界核电站总数将达到 1000座，核发电量将占总发电量的三分 之一 。
只要养成这个习惯， 你们就能够绰绰有余地抵消你们所有优 点共同产生的效应， 不管那种效应有多么巨大。 如果你们喜欢 不受信任并被排除在对人类贡献最杰出的人群之外， 那么这味 药物最适合你们。 养成这个习惯， 你们将会永远扮演寓言里那 只兔子的角色， 只不过跑得比你们快的不再只是一只优秀的乌 龟， 而是一群又一群平庸的乌龟，甚至还有些拄拐杖的平庸乌 龟„„”
1 94 1 U 0 n 140 Xe 38 Sr 2 0 n 54
235 92
1kg铀中的铀核如果全部发生裂变，释放出的能量 大约相当于2500吨的标准煤完全燃烧所放出能量.
食物在体内分解 产生化学能
核能
区别 化学能 核能
化学键被打开重装 原子核被打开重装
轻核聚变
2 1
H H H e n
H+ H H + P + 4.04MeV 2 2 3 H+ H He + n + 3.27MeV 2 3 4 H+ H He + n + 17.6MeV 2 3 4 H+ He He + p + 18.3MeV
2 2 3
• 每升海水中含0.03克氘， 可提供300升汽油燃
烧后释放出的能量，而地球上的水中约有40万亿 吨氘，足够人类使用上百亿年 。 •聚变反应的产物是4He，无放射性。清洁能源。 •核聚变需要极高温度，一旦某一环节出现问题， 燃料温度下降，聚变反应就会自动中止。
2.钚弹 钚弹的原料相对容易获取：钚239，是核反应堆 的副产品。对小国家来说，获得钚239比获得铀235 容易得多。但是，用钚制造核弹需要内爆，那是非常难 以掌握的技术。因为反应堆同时产生一种放射性杂质， 钚很容易提前引爆，威力大大减小。
一颗钚弹（胖子）毁灭了日本长崎市
内爆式原子弹
外壳 化学炸药 中子源 裂变芯
贝尔奖（第一次获得诺贝尔物理奖，第二次获得诺 贝尔化学奖）。用了好几年在研究镭的过程中，作 为杰出科学家，居里夫人有一般科学家所没有的社 会影响。尤其因为是成功女性的先驱，她的典范激
励了很多人。后有同名电影《居里夫人》。
爱因斯坦的《悼念玛丽· 居里》演讲：
“在像居里夫人这样一位崇高人物结束她 的一生的时候，我们不要仅仅满足于回忆她的
--------节选自查理.芒格在哈佛学校毕业典礼上的演讲
“我为痛苦生活开出的第二味药是，尽可能从你们 自身的经验获得知识，别从其他人成功或失败的经验中 广泛吸取教训，不管他们是古人还是今人。这味药肯定
能保证你们过上痛苦的生活，取得二流的成就。
只要看看身边发生的事情，你们就能明白拒不借鉴
别人的教训所造成的后果。人类常见的灾难全都毫无创