核动力和核能发电

核动力和核能发电
发电是核能的主要利用方式。

核电站由核岛和常规岛组成。

以最常用的压水堆为例，核岛又称一回路系统，其作用相当于普通火力发电厂的高压蒸汽锅炉，核心是一个封装在钢壁厚200毫米压力壳中的反应堆。

主泵将高压冷却剂（一回路水）送入反应堆，带出核燃料释放的热能；冷却剂由反应堆进入蒸发器，将热量传给管外的二回路水，使之沸腾为蒸汽。

流过蒸发器的冷却剂再由主泵送回反应堆循环使用。

上述部件全部安装在内衬钢板的预应力钢筋混凝土厚墙厂房——安全壳——中。

常规岛又称二回路系统，与普通火力发电厂利用蒸汽发电的汽轮发电机系统基本相同，包括汽轮机、发电机、凝汽器、给水泵及冷却水系统。

一座90万千瓦的压水堆核电站约装80吨二氧化铀，每年换料约三分之一，换入元件中铀-235的丰度为3％，即每年需要补充的燃料元件只约30吨重，“烧”掉的铀-235约重1吨。

与同等功率的火力发电厂每年需燃煤270万吨相比，运输量上形成非常鲜明的对照。

核能发电40年来发展很快，至1995年底全世界已有30个国家431个机组在运行，总净电功率达34255.4万千瓦，发电量占世界总发电量的17％。

核电容量超过700万千瓦的有11个国家：
1995年，法国的核电在总发电量中的比例为76％，乌克兰为36.7％，韩国为36.2％，美国为22.5％。

比例最高的国家是立陶宛，达87.5％，全年核电产量为118.24亿度，其中约20％售给了俄罗斯和白俄罗斯。

目前，全世界还有64个核电机组正在建设中，总净电功率为5596.8万千瓦，平均单机容量高于现有水平。

核电发展如此迅速的原因，在于其突出的优点：（1）有力地弥补碳氢燃料及水力资源的不足。

（2）价格普遍低于火电15％-40％。

（3）核电站对环境污染和危害远小于燃煤的火电站。

动力堆提供的蒸汽可以作为舰船的动力。

在原子破冰船，原子客轮、核动力航空母舰，核潜艇等舰船中，以潜艇使用核动力优点最突出：它一次装料可续航40万海里以上，是常规潜艇40倍；单次潜航距离可达4万海里，是使用蓄电池的常规潜艇的100倍；此外，航速可提高约一倍，机动性和隐蔽性大为改善。

全世界共建造过400余艘核动力潜艇，正在服役的约300艘。

此外，反应堆也可作为取暖或工业上低温热源。

这种供热堆不需发生高压蒸汽，故建造价格低得多。