核能核电概述物理ppt

• 核裂变，又称核分裂，是指由重的原子，主要是指铀或
钚，分裂成较轻的原子的一种核反应形式。
• 2.核聚变
• 核聚变是指由质量小的原子，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。
• 3.核衰变
• 核衰变（nuclear decay），是原子核自
❖ 2. 核 能
发电
❖ 英文：nuclear electric power generation
•
3.核能的发电原理
• 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。裂变反应指铀-
235、钚-239、铀-233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
华氏度时，发现有氦等物质。经进
一步分析鉴定，月球上存在大量的
氦-3。科学家在进行了大量研究后
认为，采用氦-3的聚变来发电，会
更加安全。
•
有关专家认为，氦-3在地球上
特别少，但是月球上很多，光是氦
-3就可以为地球开发1万-5万年用
的核电。地球上的氦-3总量仅有
10-15吨，可谓奇缺。但是，科学
家在分析了从月球上带回来的月壤
2.核能发电不会产生加重地球温室效应的二氧化碳。 3.核能发电所使用的铀燃料，除了发电外，没有其他的用
途。 4.核燃料能量密度比起化石燃料高上几百万倍，故核能电
厂所使用 的燃料体积小，运输与储存都很方便，一座 1000百万瓦的核能电厂一年只需30公吨的铀燃料，一航 次的飞机就可以完成运送。 5.核能发电的成本中，燃料费用所占的比例较低，核能发 电的成本较不易受到国际经济情势影响，故发电成本较其 他发电方法为稳定。
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，至少有
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。实现链式反
应是核能发电的前提。
4.核能发电的优缺点
优点：
1.核能发电不像化石燃料发电那样排放巨量的污染物质到 大气中，因此核能发电不会造成空气污染。
缺点：
1.核能电厂会产生高低阶放射性废料，或者是使用过之核 燃料，虽然所占体积不大，但因具有放射线，故必须慎重 处理，且需面对相当大的政治困扰。
2.核能发电厂热效率较低，因而比一般化石燃料电厂排放 更多废热到环境裏，故核能电厂的热污染较严重。
3.核能电厂投资成本太大，电力公司的财务风险较高。 4.核能电厂较不适宜做尖峰、离峰之随载运转。 5.兴建核电厂较易引发政治歧见纷争。 6.核电厂的反应器内有大量的放射性物质，如果在事故中
核能
——一种新型能源
目录
1.概述 2.原子核物理基础 3.核反应堆及核燃料 4.核能利用技术 5.核废物处理与核安全 6.核能利用发展现状和趋势
一. 概述
❖ 1.核能的应用历史
❖
核能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。
• 20年代后期，开始探讨加速带电粒子的原理。30年代初，
静电、直线和回旋等类型的粒子加速器已具雏形，在高压 倍加器上实现初步核反应。利用加速器可以获得束流更强、 能量更高和种类更多的射线束，大大扩展了核反应的研究， 使加速器逐渐成为研究原子核、应用核技术的必要设备。
• 2.原子核物理基础理论
• 1.核裂变
释放到外界环境，会对生态、及民众造成伤害
核资源利用
• 海洋核资源
• 核能是人类最具希望的未来能
源。目前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。
样品后估算，在上亿年的时间里，
月球保存着大约5亿吨氦-3，如果
供人类作为替代能源使用，足以使
用上千年。
二.原子核物理基础
• 1.原子核物理发展介绍
• 1919年，卢瑟福等人发现用α射线轰击氮核时释放出质子，
首次实现人工核反应。此后用射线引起核反应的方法逐渐 成为研究原子核的主要手段。初期取得的重大成果是1932 年中子的发现和1934年人工放射性核素的制备。原子核是 由中子和质子组成的。中子的发现不仅为核结构的研究提 供必要的前提，还因为它不带电荷，不受核电荷的排斥， 容易进入原子核而引起中子核反应，成为研究原子核的重 要手段。30年代中，人们还从对宇宙线的观测发现正电子 和“介子”(后称μ子)，这些发现是粒子物理学的先河。
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。
• 另外，“能源金属”锂是用于
制造氢弹的重要原料。如果人 类一直致力的受控热核聚变的 研究得以解决，从海水中大规 模提取重水一旦实ห้องสมุดไป่ตู้，海洋就 能为人类提供取之不尽、用之 不竭的能源。
• 月球的核应用
•
早在20世纪60年代末和70年代
初，美国阿波罗飞船登月时，6次
带回368.194千克的月球岩石和尘
埃。科学家将月球尘埃加热到3000
发射出某种粒子而变为另一种核的过程。 认识原子核的重要途径之一。
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。
1954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。