核能材料资料
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2、核能发电特点：
（1）高效
1克铀-235原子核裂变时，所释放的能量相当于2.5吨
标准煤完全燃烧释放的热量，或相当于1吨石油完全燃
烧所释放的热量。
核电厂和火电厂比较：一座20万千瓦
用100个火车皮运输
煤炭
铀
3000吨/天 1公斤/天
3个火柴盒
2、核能发电特点：（2）清洁
2、核能发电特点： （3）安全
核能关键材料
第一部分：核能发电
• • • • • • 一、核能发电及其特点 二、核电站反应堆 三、压水堆核电站 四、沸水堆核电站 五、重水堆核电站 六、快中子增值反应堆
一、核能发电及其优点
1、核能发电原理
利用原子核裂变反应释放的能量生产电能。 原子核裂变反应是指铀-235，钚-239、铀233等元素在中子作用下分裂为两个碎片，同时
干燥器
特点：
1、慢化剂和冷却剂均为 汽水分离器 普通水。
2、 冷却水通过堆芯，被 加热后，成为285 ℃、 堆芯 7MPa的饱和蒸汽。 控制棒
3、重水堆
特点： 1、核燃料：天然铀
2、冷却剂和慢化剂均 装卸料机
为重水。 3、重水通过压力管， 冷却燃料，被加热成 300℃、9MPa 以上的 慢化剂 冷却剂
压力管
高温高压水。
反应堆容器
三、压水堆核电站
• 目前，压水堆核电站是核电站的主要形
式，从军用核反应堆发展而来，技术最
成熟，运行最安全的核反应堆形式。
三、压水堆核电站
1、构成及工作过程 2、一回路系统设备的作用
使一回路系统 压力保持稳定
是热交换器，把核反应 堆的热量传递给二回路 的水，产生蒸汽发电。
裂变）或聚合（核聚变），就可
能释放出惊人的能量，这就是核 能。
核能可分为三类： （1）裂变能：重元素（如铀、钚等）的原 子核发生分裂时释放出来的能量； （2）聚变能：由轻元素（氘和氚）原子核 发生聚合反应时释放出来的能量； （3）放射能：原子核衰变时放出来的能量。
什么是核裂变、聚变、链式反应？
核聚变反应
2、核能发电特点
（5）核资源储量丰富，取之不尽，用之
不竭。
海水中的铀资源极为丰富，1000吨海
水中大约含铀3克，世界各大洋中铀总
含量可达到40多亿吨，可供人类使用几
千万年。（但海水中提取铀现在还很困
难）
二、核电站反应堆
1、核电站用核反应堆的种类
目前世界各地的核能发电反应堆约有440个，总装机容 量约353,000兆瓦或353千兆瓦。用作商业运行的反应堆主要 包括 :
核
进行核反应
岛
常规岛
将冷却剂送入反应堆
常见的压水反应堆核电站，主要包括两大 部分：一部分是利用核能生产蒸汽的核岛，包括 反应堆装置和回路系统； 另一部分是利用蒸汽发电的常规岛，包括汽 轮发电机系统。核电站用的燃料是铀，它是一种 很重的金属。用铀制成的核燃料在反应堆内发生 裂变而产生大量热能，再用处于高压力下的水把 热能带出，在蒸汽发生器内产生蒸汽，蒸汽推动 气轮机带着发电机一起旋转，电能就源源不断地 产生出来，并通过电网送到四面八方
汽水分离装置
蒸 发 器
外壳容器
管板
倒U型管束
泵
稳压器
释放出中子和大量能量的过程。
原子的结构
物质是由 分子 组成的，分子是由 原子 组成。原子很小，它的直径不到 1 nm.
原子由 质子 、 电子 、 中子 三种粒子组成。 质子带 正 电荷，电子带 负 电荷， 质子 和 中子 构成原子核。
什么是核能？
质子和中子依靠强大的核力 紧密地结
合在一起，一旦原子核发生分裂（核
在核电站历史上发生过两次波及厂外的核泄漏 事故，即1986年前苏联乌克兰切尔诺贝利核电站 事故和1011年日本福岛核电站因地震引起的核泄漏 事故。
切尔诺贝利核电站事故不是必然的、是完全可 以避免的，证明核电是安全的能源。表2所列数据 表明，核电比天然气发电、煤发电、水电更安全。
切尔诺贝利核电站事故简介
切尔诺贝利核电站事故简介
•切尔诺贝利核污染威胁，要经过漫长的100年，才可能消失。
•从核电站事故至今20年来造成的损失为 2350亿美元 。 • 切尔诺贝利，使四周15万平方公里面积 的地区受到污染。 •已经有55000人死亡，150000人残废。
2、核能发电特点：
(4)经济
从美国、欧洲不同类发电厂每度电的成本来看，核电 与煤发电相当，比水电、燃油发电低。这表明核电的 经济性是好的，是具有竞争力的。
这种核聚变反应要在数千万度高温
（超高温）和超高压条件下才能进行，单
位质量所释放出来的能量一般为核裂变反
应的4倍以上，能产生更大的破坏作用，
通常又称这种聚变反应为热核反应。
战争使用 核能-原子弹
原子弹――根据核裂变的原理制成。属于
不可控制的链式反应的结果.
原子弹的核装药一般为钚-239、铀-235。这 些物质的原子核在热中子轰击下，分裂为两个或 若干个裂片和若干个中子，同时释放出巨大的能 量。新产生的中子又去轰击其它原子核，如此连 续发展下去，核分裂的数量就会急剧增加，形成 链式反应，仅在百分之几秒内就会出现猛烈爆炸， 并放出非常大的能量。1公斤铀释放出的能量相 当于2万吨梯恩梯炸药爆炸时释放出的能量 ！
1986年4月 26日原苏联 （现乌克兰共 和国境内）的 切尔诺贝利核 电站4号机组 发生严重事故
切尔诺贝利核电站事故简介
切尔诺贝利事故发生的
主要原因是该核电站所采
用的核反应堆（原苏联设
计的石墨慢化、轻水冷却、 堆内沸腾反应堆）存在严
重的设计缺陷。运行人员
执行的实验程序考虑不周 和违反操作规程也是导致 这次事故的原因。
(1) 压水式反应堆(压水堆) (2) 沸水式反应堆(沸水堆) (3) 重水压水式反应堆(CANDU) (4) 压力管式石墨慢化沸水反应堆(RBMK)
1、压水堆
控制棒
特点：
1、慢化剂和冷却剂均为
普通水。
2、冷却水通过堆芯，被
加热后，成为300℃、
15MPa以上的高温高
堆芯
压水。
压力容器
2、沸水堆
氢 弹――根据核聚变的原理制成。威 力比原子弹还大。
氢弹的结构比原子弹复杂得多，它要装一 个小型原子弹做引爆装置。由于热核材料不受
临界质量限制，氢弹可以制成比原子弹威力大
得多的核武器。现代氢弹威力可以做到几万吨、 几百万吨和几千万吨TNT当量。
氢弹的爆炸
核武器给人类带来伤害
和平使用 核能
核电站--核反应堆
2、核能发电特点：
（1）高效
1克铀-235原子核裂变时，所释放的能量相当于2.5吨
标准煤完全燃烧释放的热量，或相当于1吨石油完全燃
烧所释放的热量。
核电厂和火电厂比较：一座20万千瓦
用100个火车皮运输
煤炭
铀
3000吨/天 1公斤/天
3个火柴盒
2、核能发电特点：（2）清洁
2、核能发电特点： （3）安全
核能关键材料
第一部分：核能发电
• • • • • • 一、核能发电及其特点 二、核电站反应堆 三、压水堆核电站 四、沸水堆核电站 五、重水堆核电站 六、快中子增值反应堆
一、核能发电及其优点
1、核能发电原理
利用原子核裂变反应释放的能量生产电能。 原子核裂变反应是指铀-235，钚-239、铀233等元素在中子作用下分裂为两个碎片，同时
干燥器
特点：
1、慢化剂和冷却剂均为 汽水分离器 普通水。
2、 冷却水通过堆芯，被 加热后，成为285 ℃、 堆芯 7MPa的饱和蒸汽。 控制棒
3、重水堆
特点： 1、核燃料：天然铀
2、冷却剂和慢化剂均 装卸料机
为重水。 3、重水通过压力管， 冷却燃料，被加热成 300℃、9MPa 以上的 慢化剂 冷却剂
压力管
高温高压水。
反应堆容器
三、压水堆核电站
• 目前，压水堆核电站是核电站的主要形
式，从军用核反应堆发展而来，技术最
成熟，运行最安全的核反应堆形式。
三、压水堆核电站
1、构成及工作过程 2、一回路系统设备的作用
使一回路系统 压力保持稳定
是热交换器，把核反应 堆的热量传递给二回路 的水，产生蒸汽发电。
裂变）或聚合（核聚变），就可
能释放出惊人的能量，这就是核 能。
核能可分为三类： （1）裂变能：重元素（如铀、钚等）的原 子核发生分裂时释放出来的能量； （2）聚变能：由轻元素（氘和氚）原子核 发生聚合反应时释放出来的能量； （3）放射能：原子核衰变时放出来的能量。
什么是核裂变、聚变、链式反应？
核聚变反应
2、核能发电特点
（5）核资源储量丰富，取之不尽，用之
不竭。
海水中的铀资源极为丰富，1000吨海
水中大约含铀3克，世界各大洋中铀总
含量可达到40多亿吨，可供人类使用几
千万年。（但海水中提取铀现在还很困
难）
二、核电站反应堆
1、核电站用核反应堆的种类
目前世界各地的核能发电反应堆约有440个，总装机容 量约353,000兆瓦或353千兆瓦。用作商业运行的反应堆主要 包括 :
核
进行核反应
岛
常规岛
将冷却剂送入反应堆
常见的压水反应堆核电站，主要包括两大 部分：一部分是利用核能生产蒸汽的核岛，包括 反应堆装置和回路系统； 另一部分是利用蒸汽发电的常规岛，包括汽 轮发电机系统。核电站用的燃料是铀，它是一种 很重的金属。用铀制成的核燃料在反应堆内发生 裂变而产生大量热能，再用处于高压力下的水把 热能带出，在蒸汽发生器内产生蒸汽，蒸汽推动 气轮机带着发电机一起旋转，电能就源源不断地 产生出来，并通过电网送到四面八方
汽水分离装置
蒸 发 器
外壳容器
管板
倒U型管束
泵
稳压器
释放出中子和大量能量的过程。
原子的结构
物质是由 分子 组成的，分子是由 原子 组成。原子很小，它的直径不到 1 nm.
原子由 质子 、 电子 、 中子 三种粒子组成。 质子带 正 电荷，电子带 负 电荷， 质子 和 中子 构成原子核。
什么是核能？
质子和中子依靠强大的核力 紧密地结
合在一起，一旦原子核发生分裂（核
在核电站历史上发生过两次波及厂外的核泄漏 事故，即1986年前苏联乌克兰切尔诺贝利核电站 事故和1011年日本福岛核电站因地震引起的核泄漏 事故。
切尔诺贝利核电站事故不是必然的、是完全可 以避免的，证明核电是安全的能源。表2所列数据 表明，核电比天然气发电、煤发电、水电更安全。
切尔诺贝利核电站事故简介
切尔诺贝利核电站事故简介
•切尔诺贝利核污染威胁，要经过漫长的100年，才可能消失。
•从核电站事故至今20年来造成的损失为 2350亿美元 。 • 切尔诺贝利，使四周15万平方公里面积 的地区受到污染。 •已经有55000人死亡，150000人残废。
2、核能发电特点：
(4)经济
从美国、欧洲不同类发电厂每度电的成本来看，核电 与煤发电相当，比水电、燃油发电低。这表明核电的 经济性是好的，是具有竞争力的。
这种核聚变反应要在数千万度高温
（超高温）和超高压条件下才能进行，单
位质量所释放出来的能量一般为核裂变反
应的4倍以上，能产生更大的破坏作用，
通常又称这种聚变反应为热核反应。
战争使用 核能-原子弹
原子弹――根据核裂变的原理制成。属于
不可控制的链式反应的结果.
原子弹的核装药一般为钚-239、铀-235。这 些物质的原子核在热中子轰击下，分裂为两个或 若干个裂片和若干个中子，同时释放出巨大的能 量。新产生的中子又去轰击其它原子核，如此连 续发展下去，核分裂的数量就会急剧增加，形成 链式反应，仅在百分之几秒内就会出现猛烈爆炸， 并放出非常大的能量。1公斤铀释放出的能量相 当于2万吨梯恩梯炸药爆炸时释放出的能量 ！
1986年4月 26日原苏联 （现乌克兰共 和国境内）的 切尔诺贝利核 电站4号机组 发生严重事故
切尔诺贝利核电站事故简介
切尔诺贝利事故发生的
主要原因是该核电站所采
用的核反应堆（原苏联设
计的石墨慢化、轻水冷却、 堆内沸腾反应堆）存在严
重的设计缺陷。运行人员
执行的实验程序考虑不周 和违反操作规程也是导致 这次事故的原因。
(1) 压水式反应堆(压水堆) (2) 沸水式反应堆(沸水堆) (3) 重水压水式反应堆(CANDU) (4) 压力管式石墨慢化沸水反应堆(RBMK)
1、压水堆
控制棒
特点：
1、慢化剂和冷却剂均为
普通水。
2、冷却水通过堆芯，被
加热后，成为300℃、
15MPa以上的高温高
堆芯
压水。
压力容器
2、沸水堆
氢 弹――根据核聚变的原理制成。威 力比原子弹还大。
氢弹的结构比原子弹复杂得多，它要装一 个小型原子弹做引爆装置。由于热核材料不受
临界质量限制，氢弹可以制成比原子弹威力大
得多的核武器。现代氢弹威力可以做到几万吨、 几百万吨和几千万吨TNT当量。
氢弹的爆炸
核武器给人类带来伤害
和平使用 核能
核电站--核反应堆