核能的发展与应用

核能的发展与应用

摘要:核电是一种清洁、安全、技术成熟、供应能力强、能大规模应用的发电方式，目前，我国核电已由起步进入发展阶段，具有自主设计建造第一代核电的能力，我国已做出积极推进核电发展的重大决定，加快我国核电建设，提高核电在电力供给中的比重，这将有助于缓解电力增民与交通运输的矛盾，核能利用的发展前景将越来越广阔。

关键词：核能利用、前景、核能发展、核电

核电是安全、清洁、经济的能源。发展核电对推进我国能源多元化，提高能源的安全性，合理开发利用能源，促进可持续发展，扮演着越来越重要的角色。人类的进步离不开能源，新能源开发是我们走出困境的必由之路，目前进行试探性利用的新能源主要是太阳能、地热能、风能、海洋能、生物质能和核聚变能等。现阶段，国际上发展较快的是运用核能发电，在法国，核能发电量占整个国民用电量的78%是世界上核能发电量比重最大的国家，我国的核能发电量仅占2%，随着国家经济的发展需要，我国正在大力发展核电事业。核电是供应能力强、能大规模应用的发电方式；加快我国核电建设，提高核电在电力供给中的比重，有助于缓解电力增长与交通运输、环境保护的矛盾；发展核电对带动高科技产业和装备制造业的发展，促进经济增长，调整能源结构，保障能源安全，实施可持续发展战略，都有重要意义。

核能是由小小的原子核发生某种变化而释放出来的。较轻的原子核融合成一个新核或重核分裂成其它新核都将释放出能量，我们分别称之为核聚变和核裂变，目前人类能加以控制的是核裂变，我们的核电站都是利用核裂变进行发电的。核能发电利用铀燃料进行核分裂连锁反应所产生的热，将水加热成高温高压，核反应所放出的热量较燃烧化石燃料所放出的能量要高很多（相差约百万倍）。核裂变，又称核分裂，是指由较重的原子，主要是指铀或钚，分裂成较轻的（原子

序数较小的）原子的一种核反应形式。原子弹以及裂变核电站的能量来源都是核裂变。早期原子弹应用钚-239为原料制成。而铀-235裂变在核电厂最常见。重核原子经中子撞击后，分裂成为两个较轻的原子，同时释放出数个中子。释放出的中子再去撞击其它的重核原子，从而形成链式反应而自发分裂。原子核裂变时除放出中子还会放出热，核电厂用以发电的能量即来源于此。由于每次核裂变释放出的中子数量大于一个，因此若对链式反应不加以控制，同时发生的核裂变数目将在极短时间内以几何级数形式增长。若聚集在一起的重核原子足够多，将会瞬间释放大量的能量。原子弹便应用了核裂变的这种特性。

核能的发展和利用是20世纪科技史上最杰出的成就之一。它通过转化其质量从原子核释放的能量，符合方程E=mc2，该方程式表明，质量和能量是等价的，其比例常数为光速的平方。在核能的利用中，核电厂的发展相当迅速，被公认为是一种经济、安全、可靠、干净的能源，核动力技术在多数发达国家得到了巨大发展，也在很多发展中国家获得了广泛的认可。根据能源需求和能源生产结构，我国政府己制定了积极发展核电的方针，建设了秦山和大亚湾两大核电基地，中国核电建设的安全策略取得了成功。

新能源开发是我们走出困境的必由之路，目前利用的新能源主要是太阳能、地热能、风能、海洋能、生物质能和核聚变能等。现阶段，国际上发展较快的是运用核能发电，在法国，核能发电量占整个国民用电量的78%是世界上核能发电量比重最大的国家，我国的核能发电量仅占2%，随着国家经济的发展需要，我国正在大力发展核电事业。目前，国际第四代核能利用系统研究提出了反应堆设计和核燃料循环方案的新概念，我国核电已由起步进入发展阶段，具有自主设计建造第二代核电的能力，我国已做出积极推进核电发展的重大决定，加快我国核电建设，提高核电在电力供给中的比重，这将有助于缓解电力增长与交通运输、环境保护的矛盾，核能利用的发展前景将越来越广阔。

核能的发展经历了漫长的过程：

19世纪末英国物理学家汤姆逊发现电子

1895年德国物理学家伦琴发现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

1902年居里夫人经过4年的努力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确定氢原子是一个正电荷单元，成为质子1935年英国物理学家查得威克发现中子

1938年德国科学家奥托哈恩用中子轰击原子核，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日本广岛和长崎

1957年苏联建成世界第一座核电站-----奥布灵斯克核电站

1986年4月26日前苏联切尔诺贝利核电站发生爆炸，引发世界对核安全问题的关注。

21世纪是能源的世纪，经济的高速发展离不开能源，作为世界大国并不拥有与国力相当的能源储备，随着经济全球化，政治多元化，能源已经上升到了国家安全层面，伊拉克战争后的国际石油形势已经凸显出了中国能源安全潜伏的危机。随着人类的发展，常规能源迟早有耗尽的一天，石油还够我们使用50年，如果我们人类坐以待毙迎来的只有能源危机。风能、太阳能、地热能、潮汐能、生物质能、海水温差等新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78%。

核能的应用：

1、军事用途-----核武器、核潜艇

2、核电站

3、炼钢

4、治疗癌症

5、利用反应堆堆海水进行淡化

6、应用与治理环境污染等等。

国内外核能发展：

中国的核电事业自上世纪八十代初开始起步，九十年代前半期，中国大陆

有3个核电机组陆续投入运行，总装机容量210万千瓦；2001年，核能发电量占全国总发电量的1％。今年以来，秦山二期1号和岭澳1号两个核电机组相继投入商业运行，新增核电装机容量160万千瓦。秦山三期1号和岭澳2号两个机组也进入最后的调试阶段。其它4台在建机组进展顺利，在2003年至2005年陆续建成投产。届时中国大陆核电总装机容量将达到900万千瓦，核能发电量将占全国总发电量的3％左右。

核电的投产，缓解了我国沿海地区电力紧张的局面，促进了当地经济的发展。首批核电站投入运行十多年来，放射性流出物的排放量和固体废物的产生量远低于国家标准规定的控制水平，周围环境的辐射水平一直保持在天然本底，中国核燃料工业也取得了长足的发展。通过自主开发和国际合作，实现了技术升级，核燃料工业的能力与水平迈上了新的台阶。不仅实现了轻水堆和坎杜堆核电站燃料组件的国产化，并且生产出高燃耗燃料组件，能够满足百万千瓦级核电站十八个月换料周期的需求。核燃料循环的其他环节也实现了更新换代和大跨度的技术进步，降低了核燃料生产成本，为核电的进一步发展提供了重要保证。

改革开放以来，核技术在工业、农业、医学等各领域的应用都有较大的发展。目前，中国从事核应用技术开发和生产的企事业单位有300多家，产业规模达到年总产值150多亿元。进入90年代以来，工业用电子加速器、工业钴源的实际装源量的年均增长速度维持在20％以上，是世界上发展最快的国家之一。核技术的应用开发取得一批重要成果，核技术应用的产业化进程明显加快。海关集装箱电子束监测系统、电子束信件灭菌装置等一批装置研制成功，为打击走私和反恐活动提供了新型有效的技术手段。核技术在我国农业的各个领域得到了广泛应用，并取得了卓越成就，创造了巨大的经济、社会与生态效益。中国拥有７个放射性药物生产基地，核医疗器械一直保持快速发展的势头，1000多家医院应用核医学技术，核医学得到普及和推广，为提高人民健康水平做出了积极贡献。政府十分重视、积极支持和平利用核能技术和产业的发展。我们鼓励企业充分利用国内外两个市场、两种资源发展壮大和平利用核能的产业规模，提高技术水平，使其为国民经济建设发挥越来越重要的作用。

目前全世界的经济，政治和生活方式都离不开化石能源，随着消费量的不