核电技术及其发展-1
CHAPTER 1-1-核反应堆和核电站概述
压水堆燃料组件
棒束长 : 约3~4m 燃料棒的排列：15×15或17×17
燃料棒的排列 15×15 或 17×17
燃料元件与燃料组件
燃料元件
燃料组件
控制棒组件及控制棒驱动机构
控制棒驱动 机构 控制棒组件
控 制 棒
冷却剂泵（主泵） 冷却剂泵
飞轮
电机
电机轴
泵轴
冷却剂出口
冷却剂入口
蒸汽发生器
汽水分离器 给水入口
第一座核电站
Obninsk（奥布宁斯克）RBMK (27 July 1954, Soviet)
堆 型：石墨水冷反应堆 慢化剂：石墨 冷却剂：轻水 电功率： 5MW 投入运行：1954年 退 役：2002年 地 址：苏联
标志：人类开始了和平利用原子能的历史
美国Nautilus(鹦鹉螺号) SSN-571,1954
舰艇名：鹦鹉螺号 SSN-571 堆 型：压水堆 下 水：1954年 国 家：美国 退 役：1983年 可在水下连续航行30天 1960年USS海神号未出 水面围绕着地球航行了一周
第一艘核潜艇
第一个商用核电厂
First Commercial NPP
电站名：希平港（
Shippinport ）核电站 堆 型：压水反应堆 地 址：美国宾西法尼 亚州匹兹堡希平港 建 造：1954年建造 并 网：1957年并网 热功率：230MW 电功率：60MW 退役：1982年
4 Circulating pump 5 Control rod drive 9 Low pressure turbine 10 Generator Generator 14 Preheater 15 Feedwater pump
核弹与核反应堆的原理与发展1
核弹与核反应堆的原理与发展摘要：核弹是指利用爆炸性核反应释放出的巨大能量对目标造成杀伤破坏作用的武器。
爆炸性核反应是利用能自持快速进行的原子核裂变或聚变反应，瞬间释放出巨大能量产生的核反应爆炸而形成巨大杀伤破坏效应。
核反应堆(Nuclear Reactor)是一种启动、控制并维持核裂变或核聚变链式反应的装置。
相对于核武爆炸瞬间所发生的失控链式反应，在反应堆之中，核变的速率可以得到精确的控制，其能量能够以较慢的速度向外释放，供人们利用。
核弹的用途分为战术核弹、战略核弹和战区核武器，而核能则在推进动力和功能等方面起重要作用。
关键词：核弹核反应堆裂变聚变核武器供能引言:核能可谓一把双刃剑，利弊共存，推进人类科技发展的同时，也对人类生存环境造成了一定的威胁，更好的掌握其原理，规范其发展，才能为人类谋福利。
正文：一、核弹核弹头的基本结构：不管核武器样式多么繁多，核弹头的基本构造通常由壳体、核装药和热核装药、引爆控制系统（引信）和电源等组成。
其中壳体用于盛装核弹的各种装置并能防止其机械损坏。
在弹道导弹核弹头壳体外壳还涂有特殊涂料或隔热层，以防弹头再入大气层时受高速气动加热使弹头壳体及内部装置因过热而烧毁。
核装药和热核装药，由裂变和聚变材料构成，以氢弹为例：核装药（裂变装药）置于由普通炸药构成的球形装药的中央部位，在球形装药外面四周安装了许多电雷管。
引信传来的敏感信号通过引爆控制系统产生的高压电起爆各电雷管，使普通炸药以“枪法”或“内爆法”使裂变材料迅即达到最大超临界质量而实施核裂变爆炸，并使爆炸产生的部分辐射能量转换用以加热和点燃（高能中子的轰击）热核装药产生聚变反应，形成整个氢弹的核爆炸。
引控系统是保证核弹到达预定炸点时发出起爆核装药指令并可靠起爆的装置。
电源是给弹头各组件提供能源的小型一次性使用的蓄电池，在导弹发射准备时激活蓄电池，导弹发射起飞时才能用弹上蓄电池供电。
核弹的分类及其原理：核弹可分为原子弹、氢弹、氢铀弹、特殊性能核武器（如中子弹、核同质异能武器、反物质武器等）1．原子弹原子弹主要是利用核裂变释放出来的巨大能量来起杀伤作用的一种武器。
新一代核电技术的前景与风险
新一代核电技术的前景与风险核能作为一种清洁、高效的能源形式，一直备受关注。
随着科技的不断进步，新一代核电技术逐渐浮出水面。
本文将讨论新一代核电技术的前景以及可能存在的风险。
一、新一代核电技术的前景1. 更高的安全性新一代核电技术采用了更为先进的设计，具备更高的安全性。
例如，针对传统核电厂可能存在的一氧化碳漏气问题，新一代核电技术引入了气冷堆技术，消除了这一风险。
此外，新一代核电技术还加强了应对核事故的能力，采用了更强大的物理防护措施，让核电站能够更好地应对各种突发情况。
2. 更高的发电效率新一代核电技术利用了更先进的反应堆设计，能够更高效地产生电力。
相比传统核电技术，新一代技术可以提高核燃料的利用率，降低燃料成本，并减少废物的产生。
这将有效缓解未来能源供应压力。
3. 更低的碳排放新一代核电技术是一种清洁能源形式，主要通过核裂变来产生能量，不会产生大量的二氧化碳等温室气体。
与传统的化石燃料相比，新一代核电技术可以显著减少碳排放，有助于应对全球变暖和气候变化问题。
二、新一代核电技术的风险1. 高初投资成本新一代核电技术的研发与建设需要大量的资金投入，初期投资成本相对较高。
这对于发展中的国家来说可能是一个困难，限制了新一代核电技术的推广与使用。
2. 长期核废料管理问题核能产生的废料需要进行长期的安全储存与处理。
虽然新一代核电技术可以减少废料的产生量，但仍然需要面对核废料管理的挑战。
安全且可持续的核废料处理方案是保证核能长期可持续运行的关键。
3. 公众对核能的不信任由于历史上发生的核事故，公众对核能持有一定的质疑与恐惧心理。
新一代核电技术虽然在安全性上有所提升，但公众对核能的不信任仍然存在，可能对新一代核电技术的发展与推广造成阻碍。
三、解决方案与展望为了更好地发展新一代核电技术并应对潜在风险，以下措施可以被采取：1. 政府支持与资金投入政府可以积极支持新一代核电技术的研发与建设，提供资金与政策支持，鼓励科研机构与企业共同努力，降低新一代核电技术的开发与运营成本。
我国核电发展现状及未来发展趋势
我国核电发展现状及未来发展趋势引言概述：核能作为一种清洁、高效的能源形式，在我国的能源结构中扮演着重要角色。
本文将就我国核电发展的现状及未来发展趋势进行详细阐述。
文章将分为五个部分，分别为：一、我国核电发展的背景；二、我国核电发展的现状；三、我国核电发展的挑战；四、我国核电发展的前景；五、我国核电发展的未来趋势。
一、我国核电发展的背景：1.1 能源需求与环境压力：随着我国经济的快速发展，能源需求不断增长，同时环境污染也日益严重，核能作为清洁能源的重要组成部分，成为解决这一矛盾的有效途径。
1.2 能源安全与战略需求：我国能源供应的安全性一直是国家的重要战略需求，核电作为一种自给自足的能源形式，能够提高我国的能源安全性。
1.3 科技创新与产业升级：发展核电不仅能够推动我国的科技创新，提升核能技术水平，还能够推动相关产业的升级，促进经济发展。
二、我国核电发展的现状：2.1 发展规模与装机容量：截至目前，我国已经建成了一批核电站，核电装机容量逐年增加，成为全球最大的核电国家。
2.2 技术水平与自主创新：我国核电技术水平不断提高，取得了一系列重要的科研成果，自主创新能力显著增强。
2.3 运营安全与环境保护：我国核电站的运营安全得到有效保障，核电站的环境保护工作也取得了显著成效。
三、我国核电发展的挑战：3.1 安全风险与公众关切：核能的安全问题一直是公众关注的焦点，如何提高核电站的安全性，增强公众对核电的信任是当前面临的挑战之一。
3.2 废弃物处理与放射性废料：核电站产生的废弃物处理是一个重要问题，如何妥善处理和处置核电站产生的放射性废料是一个亟待解决的挑战。
3.3 技术瓶颈与人才培养：核电技术的发展面临一些技术瓶颈，如何推动核电技术的突破，培养更多高素质的核电人才是当前的挑战。
四、我国核电发展的前景：4.1 供给侧改革与能源转型：我国正处于能源转型的关键时期，核电作为清洁能源的重要组成部分，将在供给侧改革中发挥重要作用。
浅析世界核电技术发展趋势及第三代核电技术的定位
浅析世界核电技术发展趋势及第三代核电技术的定位在能源领域，核能是一种清洁、高效、可持续的能源形式之一。
随着全球能源需求的不断增长和气候变化问题的日益严峻，越来越多的国家开始关注核能的发展。
世界核电技术的发展趋势主要包括以下几个方面：一、向高效、安全、稳定方向发展世界核电技术的发展趋势是从一代到三代，其目标是更高效、更安全、更稳定的发电能力。
第一代核电技术的反应堆是液态金属冷却剂和氦气冷却剂，有不少因为安全隐患被废除。
第二代核电技术采用了水冷却剂，安全性能有所改善，但仍存在被污染、放射性泄漏等风险。
第三代核电技术使用了新型的控制系统、废物处理设备、被动安全设施，这些技术能够更加安全、更加可靠、更加清洁地运行。
二、技术拓展和创新在现有技术的基础上，世界各国不断进行技术拓展和创新。
近年来，研发出了循环流化床、核动力船、等离子体聚变等新技术，在回收资源和废物处理上都取得了很好的效果，开创了新的发展空间。
三、多元化优化产业布局核能是能源产业的一个重要组成部分，由于电力需求的不同，各国对核电的发展策略也有所差异，更加多元化、个性化。
例如，一些国家在核电产业上更注重国内的技术研发和推广，而一些国家则更多地采用引进技术并创新的方式来发展核电技术。
第三代核电技术被称为“先进的核电技术”，具有以下特点：一、能够长期平稳运行第三代核电技术在反应堆设计上，采用了改进的被动安全系统，大大增强了其在自然灾害、恐怖袭击等不可预见事件中的耐受能力。
同时，这种技术还掌握了大规模废物处理和回收技术，确保了其可以长期平稳运行，实现了真正意义上的可持续发展。
二、良好的运行效率和稳定性第三代核电技术在控制、监测、维护方面都有着优异的表现。
其燃料使用单位能量高、燃料利用率高、发电效率高，是一种非常节能、高效的发电方式。
同时，这种技术运行过程中，辐射和核废物的产生都被控制在合理范围之内，保障了环境的清洁和健康。
三、适应性强第三代核电技术在适应性方面强于前两代技术。
核电站和核电技术的发展与应用
核电站和核电技术的发展与应用随着人口增长和经济发展，能源需求不断增长，核能作为一种可再生和清洁的能源形式，得到了越来越广泛的应用。
自20世纪50年代以来，核电技术一直在不断发展，目前全球已有439个商用核电机组，共计约400万兆瓦的装机容量，在满足能源需求方面发挥着不可替代的作用。
核能在能源结构中的地位越来越重要。
世界能源企业组织数据显示，2019年全球核电装机达403.6亿千瓦，核能产电占全球原始电力产量的10.5%。
与此同时，核电站在全球各地建设、运营、拓展和关闭，也成为全球注意力关注的焦点之一。
因此，核电站和核电技术的发展与应用成为了各界人士关注的话题。
核电站是采用核反应来产生电能的设施，它是由核反应堆、电力转换系统及相应的安全控制系统等部件组成的。
核反应堆是核电站的核心，是通过核裂变或核聚变反应释放出大量热能，通过蒸汽发电机发电的核电站重要组成部分。
核电站的建设可能涉及高昂的投资和长时间的建设周期，此外，核电站周边社区对于安全性和环境的担忧也限制了核电站的建设。
核电技术则是指涉及核反应堆设计、燃料研制、辐射防护、核废物处理和核设施安全等众多领域的技术体系。
随着核能的应用范围不断扩大，核电技术也不断发展。
例如，为应对能源危机和全球气候变化，现在研究的第四代反应堆有望实现核燃料循环利用、核安全性和耐久性同时满足能源需求。
此外，核电燃料也正在改进，燃料的高效性、安全性和降低核废物产生成为新的研究方向。
在核电技术应用领域，不仅仅只有发电领域。
其他应用还包括核医学、核光谱学、核化学、同位素标记等等。
核医学是利用放射性核素的放射性在诊断疾病方面得到了广泛应用。
例如，现在的医学诊断和治疗工具中常使用的PET扫描和SPECT扫描都是采用核反应产生放射性核素的技术来实现的。
核电技术的应用不仅具有高效和节能的优点，而且对环境的影响也相当小。
相较于化石燃料，核能的能量密度更高，可以更加高效地利用能源，而且几乎不排放任何温室气体或污染物，这使得核能成为减少全球二氧化碳排放的有力工具之一。
核电知识(一)基本知识
2、切尔诺贝利事故
▪ 1）切尔诺贝利核电站简述： ▪ 切尔诺贝利核电站(北纬51度23分14秒 东经30度
6分41秒)是位于乌克兰普里皮亚季，切尔诺贝利 市西北11英里(18千米)，离乌克兰与白俄罗斯边 界10英里(16千米)，及乌克兰首都基辅以北70英 里(110千米)。
核电知识(一)
一. 什么是核电站
▪ 核电站就是利用一座或若干座动力反应堆所产生的 热能来发电或发电兼供热的动力设施。反应堆是核 电站的关键设备，链式裂变反ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ就在其中进行。
▪ 目前世界上核电站常用的反应堆有压水堆、沸水堆 、重水堆和改进型气冷堆以及快堆等。但用的最广 泛的是压水反应堆。压水反应堆是以普通水作冷却 剂和慢化剂，它是从军用堆基础上发展起来的最成 熟、最成功的动力堆堆型。
▪ 辐射在无色无味，无声无臭，看不见，摸不着。不过辐 射却可用仪器来探测和量度。度量辐射剂量的单位是希 沃特，简称希。1毫希等于千分之一希。
▪ 各种射线的穿透能力
五、国际核事故
▪ 1、国际核事故分级表
▪ 该分级表的使用受国际原子能机构监察。实际上，在核 事故发生后不久，便可能会对事故进行临时评级，此一 评级会在事后予以确认。在进一步调查或获得更多资料 后，有关核事故可能需要重新评级。
建立周密的程序,严格的制度和必要的监督,加强 对核电站工作人员的教育和培养,使得人人关心安 全,人人注意安全,防止发生故障. ▪ 第二道防线: ▪ 加强运行管理和监督,及时正确处理不正常情 况,排除故障.
▪ 第三道防线:
▪
必要时启动由设计提供的安全系统和保护系统,
防止设备故障和人为差错酿成事故.
核电在新能源发展中的定位和作用是什么
核电在新能源发展中的定位和作用是什么在当今全球能源格局面临重大变革的时代，新能源的发展成为了人们关注的焦点。
太阳能、风能、水能等可再生能源不断崭露头角，而核电作为一种相对成熟的清洁能源，其在新能源发展中的定位和作用也备受关注。
核电，简单来说，就是利用核反应堆中核燃料的裂变反应所释放出的热能来发电。
与传统的化石能源相比，核电具有许多显著的优势。
首先，核电是一种高效的能源。
核燃料具有极高的能量密度，少量的核燃料就能产生大量的电能。
这使得核电在满足大规模电力需求方面具有很强的竞争力。
一座大型核电站的发电量可以相当于数座甚至数十座传统的火电站。
其次，核电的稳定性较高。
与太阳能和风能等可再生能源受到天气和季节等因素的影响不同，核电可以持续稳定地运行，为电网提供可靠的电力供应。
这对于保障工业生产和居民生活的正常用电至关重要。
再者，核电在减少温室气体排放方面发挥着重要作用。
我们都知道，燃烧化石燃料会释放大量的二氧化碳等温室气体，加剧全球气候变化。
而核电在运行过程中几乎不产生二氧化碳等温室气体，对于应对气候变化、实现碳减排目标具有重要意义。
那么，核电在新能源发展中究竟处于怎样的定位呢？从能源结构的角度来看，核电是一种重要的基础能源。
在新能源体系尚未完全成熟之前，核电可以与传统能源相互补充，共同保障能源供应的稳定。
它可以在一定程度上缓解能源供需矛盾，为经济社会的发展提供有力支撑。
从可持续发展的角度来看，核电是实现能源转型的重要过渡能源。
虽然太阳能、风能等可再生能源具有巨大的发展潜力，但在现阶段，它们还无法完全满足全球的能源需求。
核电的存在为可再生能源的进一步发展和技术突破争取了时间和空间。
从能源安全的角度来看，核电有助于提高国家的能源自给能力。
减少对进口化石能源的依赖，降低能源供应的风险，保障国家的能源安全。
核电在新能源发展中的作用也是不可忽视的。
一方面，核电的发展推动了相关技术的进步。
从核反应堆的设计、建造到核燃料的处理和利用，核电领域的技术创新不断涌现。
核电技术的创新与发展
核电技术的创新与发展核电技术一直以来都是人类探索清洁能源的重要领域之一。
随着科技的不断进步和人类对环境保护的重视，也变得愈发重要。
本文将探讨核电技术的创新与发展，分析当前的技术状况以及未来的发展趋势。
一、核电技术的历史与现状核电技术的历史可以追溯到上世纪50年代，当时人类第一次成功利用核裂变来发电。
随着时间的推移，核电技术得到了不断的改进和发展，逐渐成为一种可靠的清洁能源。
目前，全球有许多国家都在积极发展核电技术，以满足日益增长的能源需求。
二、核电技术的创新随着科技的不断进步，核电技术也在不断创新。
一些新型的核反应堆设计和燃料技术正在逐渐成熟，为核电技术的发展带来了新的机遇。
例如，钍基燃料循环技术可以有效减少核废料的产生，提高核电站的安全性和可持续性。
三、核电技术的发展趋势未来，核电技术的发展将主要集中在提高安全性、减少成本和提高效率等方面。
新型的反应堆设计和燃料技术将逐渐取代传统的核电技术，成为未来核电发展的主流。
同时，人们对核废料处理和核电站退役等问题也将越来越重视。
四、核电技术的挑战与机遇虽然核电技术具有很多优势，但也面临着一些挑战。
核电站的安全问题、核废料处理和核电站退役等问题都是当前核电技术发展中需要解决的难题。
然而，随着技术的不断进步和人们对清洁能源的需求不断增加，核电技术也将迎来更多的机遇。
五、结论核电技术的创新与发展是人类探索清洁能源的重要领域，也是解决能源和环境问题的重要途径。
通过不断创新和发展，核电技术将为人类提供更加清洁、安全和可持续的能源，为人类社会的可持续发展做出更大的贡献。
希望未来能够有更多的科研人员和相关部门机构加大对核电技术的支持和投入，推动核电技术的创新与发展。
核能发电第一讲
三、核能开展历史〔11〕
1979年3月美国三里岛〔Three Island-2) 事故。 虽未引起人员伤亡，却对核电开展产生了深远的 影响。NRC加强平安管理。提出新的要求。美国 再没有新的核电订货。
1986年苏联切尔诺贝利〔Chernoby-4) 核电事故 ，对核电开展雪上加霜。造成严重人员伤亡〔31 人〕、大面积环境污染及人员迁徙，格外加重了 人们的担忧。欧洲核核电开展极为缓慢。
PHWR〕机组。2002年底投入商业运行。 田湾核电站 2×1060 MW， VVER-1000/428 NPP-91型PWR机
组。为中俄合作工程， 1999年10月20日，2000年9月20日1，2号机组浇注
第一罐混凝土。 2006年5月12日，田湾核电站1号机组首次并网成功
；2号机组于2007年年底并网发电。
(98年关闭, 2003年讨论重新启动) 。1986年建成 1200 MW 超凤凰〔Superphenix) 示范快堆。〔问题 不断，01年关闭〕 苏联1973年建成 150 MW 发电和海水淡化两用的 BN－350原型快堆，1980年建成560MW 的BN－ 600示范快堆。 西德 1979年 20 MW KNK-2试验快堆〔改装〕， 1985年建成SNR-300原型快堆〔反核，撤除〕。
新能源发电技术
核能发电技术
1. 原子、原子核
物质
分子
原子
原子核
质子（正电荷） 中子 （不带电）
核外电子（负电荷）
原子核
原子
核外电子
2. 核能
它们能分开吗？
质子、中子紧密地结合在一起
一旦使原子核分裂或聚合，就可能释放出惊人的能量， 这就是核能。
核聚变反应
核裂变反应
核电技术的发展与应用
核电技术的发展与应用核电技术被认为是当今世界上最为有效的清洁能源之一。
它既不会产生二氧化碳等温室气体，也不会排放污染物，同时还能够大幅度减少石油和煤等不可再生能源的使用。
虽然核电技术的安全性备受争议，但是随着科技的进步，它已经成为了世界上许多国家的主要能源来源之一。
在本篇文章中，我们将探讨核电技术的历史与现状，以及未来可能的发展与应用。
一、核电技术的历史核电技术最初被发明是在20世纪50年代初期。
在那个时候，研究人员发现，通过核裂变反应可以产生大量的热能，并将其用于发电。
1954年，苏联首次建成了一座核电站，接下来几年内，美国也相继开发了自己的核电技术。
在20世纪60年代，核电技术开始得到广泛的应用，特别是在欧洲。
此后，全球范围内建造了很多核电站，许多国家的电力供应量都取决于核电站的产能。
二、核电技术的现状目前，全球共建有449座核电站，总出力量达到了391,398兆瓦。
这些核电站分布于30个国家，其中法国是世界上最大的核电站使用国。
事实上，法国的核电站已经覆盖了该国80%的电力需求。
其他的核电国家包括中国、俄罗斯、美国、日本、印度等等，它们也是世界上最富有经验和技术的核电国家。
尽管核电技术受到了一些质疑，但是越来越多的国家仍然在继续使用它。
其中一个主要原因就是核电技术作为一种清洁能源，对环境没有负面影响。
相比之下，化石燃料的燃烧会产生二氧化碳等温室气体，对环境的污染影响巨大。
因此，一些政府和机构正在加大对核电技术的投资和支持力度以满足电力需求的增长。
三、核电技术的发展随着科技的不断进步，核电技术也在不断发展。
最新的核电站通常采用第三代反应堆技术，称为AP1000。
这种技术相比传统的核反应堆更加安全可靠，同时还可以将废物和辐射事故的风险降到最低。
此外，新的核电站也在改善核燃料使用效率，使得该技术更为高效可持续。
未来可能出现的进步包括第四代核反应堆技术，会在技术上更进一步，同时在环境和卫生等方面取得更大的优势。
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。
【核科普】一代至四代核电技术简介
【核科普】一代至四代核电技术简介2014-02-20核电观察第一代核电技术1954年前苏联建成电功率为5MW的实验性核电厂，1957年美国建成电功率为90MW的希平港原型核电厂，这些证明了核能用于发电是可行的，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。
早期原型堆代表：德累斯顿费米一号（美）Magnox希平港（美）第二代核电技术20世界60年代后期，在实验性和原型核电机组基础上，陆续建成电功率在300MW 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的同时，使核电的经济性也得以证明，可与火电、水电相竞争。
目前世界上商运的400多台核电机组绝大部分是在这段时间建成的，它们称为第二代核电机组。
第二代核电堆型代表：PWR (压水堆)VVER (压水堆)BWR (沸水堆)CANDU (重水堆)第三代核电技术20世纪90年代，美国电力研究院出台了“先进轻水堆用户要求”文件，即URD （Utility Requirements Document），用一系列定量指标来规范核电厂的安全性和经济性。
随后，欧洲出台的“欧洲用户对轻水堆核电厂的要求”，即EUR （European Utility Requirements）,也表达了类似的看法。
国际上通常把URD 或EUR文件的核电机组称为第三代核电机组。
URD和EUR的主要关注点为：1）进一步降低堆芯融化和放射性向环境释放的风险，使发生严重事故的概率减少到极致，以消除社会公众的顾虑。
2）进一步减少核废物（特别是强放射性和长寿命核废物）的排放量，寻求更加的核废物处理方案，减少对人员和环境的放射性影响。
3）降低核电厂每单位千瓦的造价，缩短建设周期，提高机组热效率和可利用率，延长寿期，以进一步改善其经济性。
第三代核电堆型代表：AP1000—非能动先进压水堆EPR—欧洲压水堆APR1400—韩国先进压水堆APWR—先进压水堆（日本三菱）ABWR—先进沸水堆（GE）ESBWR—经济简化型沸水堆（GE）第四代核电技术第四代核电技术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。
全球核电行业发展分析报告 (一)
全球核电行业发展分析报告 (一)随着环保意识的普及和对传统能源的限制，核电作为一种清洁能源，越来越受到广大国家和企业的青睐。
这篇文章将根据最新发布的“全球核电行业发展分析报告”，阐述当前全球核电行业的发展现状和未来趋势。
一、全球核电行业现状（1）发达国家持续推进核电项目核能是许多国家的主流能源之一，如美国、法国等传统核电大国，均持续安装核电项目并加强研发，在核电技术、安全等领域具有较大优势。
除此之外，欧洲、日本、韩国等地均积极推进对核电的投资，将其作为清洁能源发展的重要抉择。
（2）新兴市场崛起发展中国家的核能需求逐步提高，越来越多的新兴市场快速崛起。
如中国、印度、俄罗斯等国家正扩大核电装机规模，逐步向一流核电市场挤进。
（3）升级换代是必经之路全球很多核电站都已经运营了多年，处于升级换代的阶段。
据报道，日本多个核站升级后发电产量有显著提升，且更加稳定、安全，这将成为未来核电发展的一个趋势。
二、全球核电行业未来趋势（1）核能比重将进一步提升核能不仅具有清洁、高效、资源丰富等优点，而且在面对全球能源供应、减排等问题时也变得越来越重要。
未来核能比重将会进一步提升，特别是在新兴市场和发展中国家，其相对能源需求也将越来越大。
（2）技术创新将加速核电的核心在于核反应堆技术，但是随着技术不断进步，新技术将带来新的机遇。
如美国能源部已经拨款数百万美元用于支持小型模块化反应堆技术研发。
这将促进核反应堆技术的创新，使其更加安全、高效。
（3）国际合作将加强核电领域需要复杂的专业技能，需要开展大规模项目设计和建设，这通常需要国际合作。
在核电方面，国际合作将会逐步加强，帮助更多的国家共同推进技术创新和标准制定。
综上所述，核能作为清洁能源的代表，未来将会越来越受到关注。
全球核能比重将不断提高，新技术将加速推进，国际合作将加强，这将共同促进全球核电行业的发展和升级。
核技术-1概论
基本术语、定义
（4）中子与物质相互作用 轨道电子和原子核库仑场对中子不起作用，只有当 中子射入核内或处于核力作用范围，才和原子核作用。 主要作用形式：散射、俘获、核反应、核裂变 • 散射 弹性散射：是中能中子和快中子与物质作用的主要 形式。特点是散射前后，入射中子和靶核组成的系统总 动能和总动量不变，核不被激发。靶核质量愈小从入射 中子获得的动能愈多，水和石蜡是最好的中子屏蔽材料。 非弹性散射：是能量大于10MeV的快中子与物质作 用的主要形式。特点是入射中子动能的一部分使反冲核 激发，反冲核退激时发射γ射线。
X射线是由内层电子跃迁引起的；
γ射线是由原子核跃迁引起的。
基本术语、定义
3、基本量与概念
• 放射性活度 A=ΔN/Δt ，单位Bq=1次衰变/s。 1Ci=3.7×1010Bq “核衰变数并不总是同发射的粒子数相符合” • 比活度 单位质量的某种放射性物质的放射性活度。 最大比活度 无载体情况下的放射性比活度。 • 吸收剂量 物理点上单位物质吸收的能量。 1J/kg=1Gy=100rad 电离辐射吸收剂量 在所关心的位臵上由致电 离辐射授予单位质量物质的能量。 吸收剂量率
基本术语、定义
• 截面 入射粒子与单位面积上一个靶核发生作用的概率。 1barn=10-28m2=10-24cm2 • 裂变能 原子核裂变时释放的能量 • 裂变碎片 裂变过程中产生的具有一定动能的各种核素。 • 裂变产额 裂变过程中，产生某一给定种类裂变产物的 份额。 • 核能 核反应（尤指裂变或聚变）或核跃迁时释放的能 量。
名称 同位素 同中子素 同量素
质子数 相同 不同 不同
中子数 不同 相同 不同
质量数 不同 不同 相同
举例
1H 2H 3H 2H
核电技术是一把“双刃剑”的原因
核电技术是一把“双刃剑”的原因利用原子核内部蕴藏的能量产生电能称为核电。
自1951年12月美国实验增殖堆1号(EBR-1)首次利用核能发电以来，世界核电至今已有50多年的发展历史。
截止到2022年年底，全世界核电运行机组共有440多台，其发电量约占世界发电总量的16%。
科学是把双刃剑，核电也不例外。
核电核电技术是一把“双刃剑”的原因19 世纪末，科学家发现了原子核的放射性。
1916 年，爱因斯坦揭示了质能关系中极其重要的自然法则—E=mc2，其中m 为质量的变化量(Δm)，c为光速—30 万千米每秒。
因此，公式中的c2就成了一个大得惊人的量!这个关系式表明：少量的物质可转化为巨大的能量。
原子核物理的研究表明，核裂变生成物的质量通常小于其参与裂变前物质的质量，这种质量的变化量Δm( 质量亏损)会转变成能量释放出来，这就是核能。
核反应产生的能量既可以用来制造原子弹，也可以制成可控的核反应堆来驱动发电机发电，后者就是通常说的“核电技术”。
核电是一种清洁、安全、经济、高效的能源。
与煤电相比，核电尽管一次性投入较大，但从长期投入与产出的比较中可体现出它的经济性：法国的煤电成本是核电的1.75 倍，德国为1.64 倍，日本为1.51 倍，韩国为1.7 倍，美国的核电成本早在1962 年就低于煤电成本了。
因此，核电是各种新能源中唯一比煤电甚至水电成本更低的可再生能源。
许多国家都建起了核电站，截至2022年年年底，全球处于运营的核电机组为434 台，净装机容量372 760兆瓦，其中中国在运营的核电机组有15 台，净装机容量11 881 兆瓦。
可以说，核电已经与水电、火电一起成为支撑世界电源的三大支柱。
但是，核废料的处置以及核事故的发生，会造成极大的环境破坏和人员伤亡，这是核电技术最令人担忧的另一面。
1986 年4 月26 日，苏联切尔诺贝利核电站发生猛烈爆炸，同时发生火灾，反应堆内的放射性物质大量外泄，带有放射性物质的云团随风飘散，连远在瑞典东部沿海地区的辐射剂量都超过正常值100 多倍。
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在美国芝加哥大学建成世界上第一座人工的裂变反应堆。
2020年4月17日8时46分
No.7
世界第一座反应堆
1942年12月2日，世界上第一座反应堆在美国运行
2020年4月17日8时46分
2020年4月17日8时46分
No.9
纳粹德国的核能技术研究
1939年4月，德国哈塔克建议开展原子弹研究 1940年，实施U工程 德国没成功的原因：
1. 人力物力不济 2. 组织协调不力 3. 人主动性不足 4. 盟军军事打击
2020年4月17日8时46分
No.10
其他国家的核能技术研究
1942年11月，前苏联开始研究 1947年建堆，1949年8月29日试验成功 前苏联以及后来的英、法、中都花很大的人力、物力研究
核电技术及其发展（一）
哈尔滨工程大学 核科学与技术学院 彭敏俊
2008年8月
2020年4月17日8时46分
2
No.3
1.1 核物理的发展
1895年，伦琴发现了X射线 1896年，贝克勒尔发现了放射性 1897年，汤姆逊发现了电子 1898年，居里夫人发现了钍、钋， 1902年提炼出镭 1905年，爱因斯坦发表质能关系式 1914年，卢瑟福发现质子 1920年，卢瑟福提出中子假说 1932年，查德威克发现中子，费米开始用中子轰击核素，
X1
X2
k 01n
E
e.g.
235 92
U
01n9306
Kr
核武器 中国1955年起步，2800名科学家，9万4千人科技工作者，
几十万人参与，花费107亿，完成02工程。
2020年4月17日8时46分
No.11
军用核动力发展历程
1939年，美国开始对舰船核动力装置的可能性进行初步探 讨，二战期间由于集中力量研制原子弹而使研究工作暂时 中断
1941年12月2日，人类首次实现可控核裂变 1946年，美国卡林顿研究所（现橡树岭国家实验室）提出
发现新核素镎
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No.4
卢瑟福的原子结构模型
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No.5
分裂核理论的发现
1939年，哈恩提出分裂核理论， 发现链式反应
2020年4月17日8时46分
1.吸收、裂变反应，产生中子 2.吸收、生成新核素 3.被其他杂质吸收 4.泄漏
No.6
人类首次实现可控核裂变
一个重核吸收一个中子分裂成两个轻核，同时放出数个 中子和一定的能量。
常用的易裂变核： U-233，U-235 Pu-239，Pu-241
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No.20
U-235核裂变反应式
U-235每次裂变平均 放出2.43个中子。
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235 92
U
01n
No.8
核能的军事应用
1939年3月，费米建议开展原子弹研究 1941年12月6日，美国实施曼哈顿计划 美国组织芝加哥大学、依阿华大学等的科学家，创建研
究基地，分16个分项目，先后1000多名科学工作者和20 万左右的工程技术人员，花费20亿美金研制原子弹。 1945年7月16日试验成功，8月6日、9日用于日本战场。
了以加压水作为冷却剂和慢化剂的压水堆概念 1948年5月1日，美国原子能委员会和美国海军联合宣布了
建造核潜艇的决定 1952年6月，第一座陆上模式堆S1W开始建造，次年5月31
日开始发电，单堆热功率60MW
2020年4月17日8时46分
No.12
核动力舰船的世界第一
2020年4月17日8时46分
规模和平利用还尚需时日
2020年4月17日8时46分
No.17
全超导非圆截面托卡马克
中国新一代热核聚变装置［EAST］
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国际热核实验反应堆［ITER］
No.18
ITER计划背景
1985年，在美、苏首脑的倡议和IAEA的赞同下，一项重 大 国 际 科 技 合 作 计 划 ——“ 国 际 热 核 试 验 堆 （International Thermonuclear Experimental Reactor， 简称ITER）”得以确立，其目标是要建造一个可自持燃 烧的托卡马克聚变实验堆，验证聚变反应堆的工程可行 性，聚变输出功率可达1500兆瓦。
No.13
1.2 核能的来源
爱因斯坦能质定理
E mc2
2020年4月17日8时46分
释放原子能的两种方法：
核聚变 核裂变
No.14
1.2.1 核聚变（Nuclear fusion）
指由质量小的原子， 主要是指氘或氚，在 一定条件下（如超高 温和高压），发生原 子核互相聚合作用， 生成新的质量更重的 原子核，并伴随着巨 大的能量释放的一种 核反应形式。
2020年4月17日8时46分
No.15
核聚变的两大优点
核聚变能可为人类提供“取之不尽用之不竭”的能源。 地球上仅在海水中就有45万亿吨氘，1升海水中所含的 氘，经过核聚变可提供相当于300升汽油燃烧后释放出 的能量。地球上蕴藏的核聚变能约为蕴藏的可进行核裂 变元素所能释出的全部核裂变能的1000万倍，可以说 是取之不竭的能源。至于氚，虽然自然界中不存在，但 靠中子同锂作用可以产生，而海水中也含有大量锂。
ITER计划独立于IAEA之外，由俄、日、美、欧四方共同 承建，中国作为全权独立成员加入ITER计划。按ITER组 织原则，中国将承担ITER工程总造价46亿美元的10%， 并享受全部知识产权。
2020年4月17日8时46分
No.19
1.2.2 核裂变（Nuclear fission）
又称核分裂，是一个原子核分裂成几个原子核的变化。 一般由重的原子（主要是指铀或钚）分裂成较轻的原子 的一种核反应形式。
核聚变不会产生污染环境的放射性物质。
2020年4月17日8时46分
No.16
核聚变的实现方式
聚变反应需要非常高的温度（上亿摄氏度），以克服两 个带正电的氘核之间的巨大排斥力
目前主要的几种可控核聚变方式： 超声波核聚变 激光约束（惯性约束）核聚变 磁约束核聚变（托卡马克） 目前，实现受控核聚变还存在许多困难，核聚变能的大