世界核能发展(15篇)
1.世界核能发展 篇一
核能发展的利与弊
吴瀚
中国石油大学(华东)信息与控制工程学院 电气1605 1605030521 摘要:随着社会的发展,人们对于能源的需求越来越多,然而地球上的化石能源正越来越少,并且带来了许多环境问题。所以,我们继续一种新的相对清洁的能源,而核能恰好符合这些条件。诚然,核能作为新生事物,必然有其两面性。它所带来的运行与废料处理问题不容忽视,但我们可以加速技术的研发,解决这些问题,让核能能更好地为我们服务。关键词:核能、利弊、发展历程、解决方法
引言:19世纪末,英国物理学家汤姆逊发现电子。从此,人们开始逐渐揭开原子核的神秘面纱。在1895年德国物理学家伦琴发现了X射线,紧随其后的是法国物理学家贝克勒尔于1896年发现了放射性。到了1898年居里夫人与居里先生发现放射性元素钋。经过三年又九个月的艰苦努力,居里夫人于1902年又发现了放射性元素镭。在1905年爱因斯坦提出质能转换公式,而到了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,之后,1935年英国物理学家查德威克发现了中子。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,从此,人们意识到隐藏在核内的巨大能量。于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日美国的两颗原子弹先后投在了日本的广岛和长崎,伴着巨响,核能终于为世人所熟知。1954年苏联建成了世界上第一座商用核电站——奥布灵斯克核电站。从此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核能应用研究。
到2017年,全世界已有30个国家拥有核电站,全球运行核电站数量已有441座,其中绝大部分是压水堆核电站。目前,只有核裂变被用于核能发电,而核聚变,乐观地估计,还需50年实现商业化。由于自然界有很多核聚变所需的氢同位素,且不会产生核废料的问题,所以各国在积极地发展受控核聚变,最著名的便是托卡马克受控热核反应装置。
随着时代的发展,现有的能源已经不能很好地满足。化石燃料的探明量并没有太多的增加,而人们燃烧量越来越多,余下的储量会越来越少。这样,便能很好地解释各国对核能的研究的大力支持。
新生事物都有其两面性,我们应正确认识到核能的优点以及它所可能带来的问题。对这些问题的认真思考,可以让我们更好地控制核反应,处理好带来的问题,让核能转变成高效安全的供电能源,为社会的未来发展提供能源。
一、核能的优点
1、经济方面
由于核能单位体积所含能量比化石燃料高太多,所以,维持一年相同的能量需要,需要的核反应原料比化石燃料少很多。1000克铀释放的能量相当于2400吨标准煤释放的能量;一座100万千瓦的大型烧煤电站,每年需原煤300~400万吨,运这些煤需要2760列火车,相当于每天8列火车,还要运走4000万吨灰渣。因此,燃料的运输费会少很多。据统计,核能发电成本比燃煤发电平均低1/3。
2、环境方面
核能的发电方式是利用核反应产生的巨大热能进行发电。所以,并没有燃烧过程,也就是说没有大量的二氧化碳、二氧化硫等。这些气体不仅会危害人体的健康,还会造成温室效应、酸雨等环境问题。其次,化石燃料由于未能很好地处理,燃烧会产生许多细小颗粒物,也就是我们熟知的PM2.5,对我们的生活造成很大的影响。而在这方面,核能发电可以很好地避免这些问题,减轻目前我们的环境问题。3、政治方面
联合国安理会五大常任理事国,美、俄、法、英、中,能获得常任理事国资格,核力量不容小觑。这五国是世界普遍承认的有核国家,因此,全世界对常任理事国并没有太大异议。但那些非法拥核国家,如印度、巴基斯坦、朝鲜等,都希望凭借核力量来在世界舞台上有更多的话语权。正如宋丹卉在《世界主要国家核力量博弈趋势及对我启示》中所写,“当前主要核大国核力量发展主要呈现以下四个趋势:巩固核武器在国家安全中的战略定位;加速核力量现代化建设和优化核武库效力;加大对核武力量的巨额投资;加紧争夺国际规则制定的主导权”。由此可见,核在国际政治有着很大影响和威慑。
二、核能发展需解决的问题 1、放射性废料
铀原子在核反应堆中裂变时产生巨大的热能会驱动涡轮机发电。这一过程还同时产生诸如铯-137和锶-90之类的放射性同位素,它们的半衰期约为30年。更高辐射强度的残留物还包括钚-239,它的半衰期是2.4万年。直接暴露在这些高放射性物质照射下,哪怕极短时间都可能是致命的。通过渗透到地下水的间接辐射可导致生活在附近的居民罹患威胁生命的疾病和生态环境的破坏。目前,摆脱极其致命的放射性废料的最科学的方法是地下深埋。然而还没有任何国家建起了地质型核废料深埋场。每当政府提出要在某处建造一座时,对政府的抗议就随之而起。内达华州尤卡山核废料掩埋场1982年就委托建造,至今仍在等待拿到施工许可证。由此可见,核废料是各国人民关心的问题。毕竟谁也不想生活在核废料附近。但如今各国都加大了研发力度,相信用不了多久这一问题能够得到解决。2、核泄漏的隐患
1986年4月26日凌晨1点23分,乌克兰普里皮亚季邻近的切尔诺贝利核电厂的第四号反应堆发生了爆炸。连续的爆炸引发了大火并散发出大量高能辐射物质到大气层中,这些辐射尘涵盖了大面积区域。这次灾难所释放出的辐射线剂量是二战时期爆炸于广岛的原子弹的400倍以上。这就是我们熟知的“切尔诺贝利事故”。该事故被认为是历史上最严重的核电事故,也是首例被国际核事件分级表评为第七级事件的特大事故。而目前为止第二例就是2011年3月11日发生于日本福岛县的福岛第一核电站事故。福岛第一核电站的泄漏事件对当地人民的生活和当地环境造成了不可估量的影响。但我们不必为此而否认核能。现在的放射性屏障已经能够起到很好的作用。以压水堆核电站为例,它设有四道防止放射性屏障:第一道屏障是燃料芯块;第二道屏障是燃料包壳;第三道屏障是一回路边界;第四道屏障是安全壳。因此,我们并不需要太过担心,但还是需要提高防护意识,以防危险再次来临。3、热效率不高
根据卡诺循环(卡诺循环包括四个步骤:等温吸热,在这个过程中系统从高温热源中吸收热量; 绝热膨胀,在这个过程中系统对环境作功,温度降低; 等温放热,在这个过程中系统向环境中放出热量,体积压缩; 绝热压缩,系统恢复原来状态,在等温压缩和绝热压缩过程中系统对环境作负功。卡诺循环可以想象为是工作于两个恒温热源之间的准静态过程,其高温热源的温度为T1,低温热源的温度为T2。这一概念是1824年N.L.S.卡诺在对热机的最大可能效率问题作理论研究时提出的)效率计算下来,火电效率高于核电效率。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。
三、总结 总的来说,核能虽然有一些缺点和问题,但这些都会在不久的将来被解决。因此,发展核能对社会是有利的,不仅可以缓解能源的逐渐短缺,还可以为困扰已久的大气污染问题找到新的解决办法。如今的社会对能源的极度依赖使得核能的发展成为必然,我们应该审时度势,做出科学合理的决策,为新能源的发展找到一条合适的道路,让核能造福千万家。
参考文献:
[1]宋丹卉.世界主要国家核力量博弈趋势及对我启示[J].国外核新闻,2012,(9):9-12.[2]Angela.核能复兴令人再度担忧核废料问题[J].英语世界,2009,(7):56-62.[3]百度百科.核能[EB]/[OL].http://baike.baidu.com/item/%E6%A0%B8%E8%83%BD.2017.4.12 [4]百度百科.核国家[EB]/[OL].http://baike.baidu.com/item/%E6%A0%B8%E5%9B%BD%E5%AE%B6.2017.4.12 [5]百度百科.切尔诺贝利事故[EB]/[OL].http://baike.baidu.com/item/%E5%88%87%E5%B0%94%E8%AF%BA%E8%B4%9D%E5%88%A9%E4%BA%8B%E6%95%85.2017.4.12 [6]百度百科.日本福岛第一核电站[EB]/[OL].http://baike.baidu.com/item/%E7%A6%8F%E5%B2%9B%E5%8E%BF%E7%AC%AC%E4%B8%80%E6%A0%B8%E7%94%B5%E7%AB%99?fromtitle=%E6%97%A5%E6%9C%AC%E7%A6%8F%E5%B2%9B%E7%AC%AC%E4%B8%80%E6%A0%B8%E7%94%B5%E7%AB%99&fromid=8010691.2017.4.12 [7]百度百科.卡诺循环[EB]/[OL].http://baike.baidu.com/item/%E5%8D%A1%E8%AF%BA%E5%BE%AA%E7%8E%AF.2017.4.12
2.世界核能发展 篇二
关键词:伊朗,核能,历史记忆
21世纪以来,伊朗核问题成为美伊矛盾的集中反映。美国多次指责伊朗以“和平利用核能”为掩护秘密发展核武器,并向伊朗施压,与欧盟等国联合对其实施制裁。从伊朗的角度来看,不管是内贾德的“强硬”,还是鲁哈尼的“谈判”,伊朗应对国际社会压力的策略虽然有所调整,但其坚持走核技术路线的方针始终未变。伊朗执意发展核能固然有保护生态环境、寻找替代能源等原因,但其因迫切希望民族复兴的强国之梦而发展核能却更能令世人信服。历史记忆因素进一步坚定了伊朗发展核能的决心。
一、辉煌的帝国历史催生地区大国情结
伊朗的国民意识中潜藏着一份自豪的历史记忆:伊朗是一个具有近五千年历史的文明古国,在这块古老的土地上曾建立过世界上第一个横跨亚非欧三大洲的波斯帝国,为本地区各民族融合、人类文明的发展做出了重大贡献。在波斯帝国全盛时期,其疆土东起印度河流域,西至巴尔干半岛,北起亚美尼亚,南至埃塞俄比亚,包括70个民族,5 000万人口,近700万平方公里土地。
盛极一时的波斯帝国衰落后,屡遭阿拉伯人、突厥人、蒙古人的统治。在近代,由于其特殊的战略地位及其拥有的战略资源,伊朗又成为英、俄、美等大国角逐的场所。阿富汗战争、伊拉克战争以后,美国的军力更是逐渐形成对伊朗的包围之势。动荡的历史和屡毁屡兴的文明造就了伊朗人强烈的身份认同感、民族自豪感和危机感。伊朗人心中的强盛记忆与如今伊朗在国际社会的地位形成巨大反差。面对失去的辉煌,伊朗人希望复兴。德黑兰政治、经济分析家赛义德·莱拉兹直言“我们有种渴望再度成为超级大国的怀旧情结,中国发展核技术的雄心与这种愿望有直接关系”[1]。对于伊朗而言,发展核能是其确立地区大国地位的必然选择,是民族复兴的标志,是其敢于抗衡美国和以色列的坚强后盾。
二、与周边国家关系的历史记忆
(一)被阿拉伯国家孤立
伊斯兰革命成功以后,伊朗坚持输出伊斯兰什叶派的意识形态,认为伊斯兰在其外交政策中高于一切,并将其置于一切国家利益之上;同时称周围一大批阿拉伯国家的政府为“反动腐朽政权”,引起邻国的恐慌。埃及、沙特、摩洛哥等阿拉伯国家先后与之断交。此后,伊拉克挑起两伊战争,并且大规模使用化学武器,但国际社会对伊朗同情者寥寥。在1982年伊朗军队进入伊拉克领土后,大多数阿拉伯国家却视伊朗为“祸水”,把伊拉克当作挡住“祸水”西移的屏障,因而倾囊支持伊拉克,直至伊朗吞下停火的苦果[2]。
如今,伊朗人对于地区上的孤立处境仍记忆犹新,以波斯民族为主体的伊朗仍是中东民族中的少数派,阿拉伯民族与非阿拉伯民族的矛盾仍然是中东社会的主要矛盾之一。
(二)与以色列关系紧张
中东社会的另一主要矛盾就是穆斯林世界与以色列的宿怨,伊朗在其中的表现非常突出。从巴列维王朝拒绝承认以色列,到霍梅尼时期把美国、以色列称为两个“大撒旦”。“9·11”事件以后,伊以关系更加恶化。伊朗前总统拉夫桑贾尼曾表示“以色列的建立是历史上最严重的错误”,“伊斯兰世界已不能忍受其存在,必须将以色列从这个地区清除出去”[3]。在2014年达沃斯论坛上,以色列总理内塔尼亚胡公开指责伊朗,称其是地区的一个威胁,呼吁世界阻止伊朗的核计划。
三、与美国关系的历史记忆
美伊关系是伊朗对外关系中的头疼问题。伊斯兰革命以后,伊朗伊斯兰共和国实行“不倾向于东方,也不倾向于西方,反对超级大国的霸权主义”的外交政策。霍梅尼领导的伊斯兰革命取得胜利,掌握了全国政权,使美国势力范围减少、战略要地和资源丧失。伊朗迅速与美国交恶。美国担心伊斯兰革命在世界其他国家蔓延,利用阿拉伯世界对波斯人的戒心,唆使伊拉克发动入侵伊朗的战争,让阿拉伯人与波斯人打仗,以收渔人之利[4]。扣押美国外交官52人达444天之久的人质事件更是直接使美伊关系进一步恶化。
进入21世纪,美国不断指责伊朗,美伊关系恶化到了冰点。2002年,美国布什总统指责伊拉克、伊朗、朝鲜为威胁世界和平的“邪恶轴心”。“9·11”事件以后,美国以反恐之名发动了阿富汗战争,又以存在大规模杀伤性武器为名发动伊拉克战争,一步步向中东渗透和蚕食,形成对伊朗包围之势。美国“反对‘邪恶轴心’的强硬路线同具有恐吓性的伊拉克战争已经成为伊朗和朝鲜加速其核计划的刺激物”[5]。在自身安全局势危急的情况下,面对异常强大的美国,伊朗通过掌握核技术以形成威慑来保障自身安全就成了必然的选择。
美国通过在国际社会孤立伊朗、将伊朗排斥在世界贸易组织之外、拉拢和培养亲美的政治势力、重金开展舆论攻势、通过代理人战争破坏伊朗政局稳定、挑起民族宗教矛盾与事端等措施,试图更迭伊朗现政权,促使伊朗反美情绪不断沉积。美伊关系发生逆转,伊朗核活动开始问题化。从某种程度上讲,伊朗核问题的出现是伊朗由亲美政权到抗美政权更迭的结果,也是美国在核扩散问题上持双重标准的体现。
四、伊朗发展核能的历程
伊朗发展核能始于20世纪50年代,其发展之初是在当时关系密切的美国及其他西方国家的帮助下进行的。伊核问题化始于伊斯兰革命以后,根本原因在于美伊关系恶化。半个多世纪的核能发展史使得伊朗人发展核能的意识非常坚决,民众的基础非常深厚。伊朗发展核能的历史大致分为4个阶段:
第一阶段,20世纪50年代至70年代末为快速发展期。二战后,伊朗与美国关系发展迅速,成为美国在中东的战略支点。“盟友”美国率先支持伊朗的核计划,于1957年与伊朗签署和平利用核能协议。1967年,美国首先为德黑兰大学提供了一个5兆瓦研究反应堆,德黑兰核研究中心(TNRC)负责运行。20世纪60年代末,英国政府宣布将从海湾地区撤出后,伊朗便成为美国在波斯湾地区“双柱政策”的重要内容之一(Twin Pillars Policy,即伊朗和沙特)[6]。此时的伊朗与美国关系甚佳,加之石油带来的巨大财富,其控制地区事务的愿望越来越强烈,着手筹划宏大的核计划,并且明确表示其核计划的最终目标就是拥有核武器。1970年伊朗签署了《不扩散核武器条约》(NPT)。1974年,伊朗原子能组织(AEOI)成立。
第二阶段,20世纪70年代末到80年代末为核计划暂时停滞期。1979年伊斯兰革命后,霍梅尼派掌握政权,选择不结盟的外交政策,强调“不要东方,不要西方,只要伊斯兰”,并向外输出伊斯兰革命,与西方国家决裂,注重同第三世界国家关系,伊朗与美欧等西方国家关系恶化,核合作终止。1980年美伊断交后,美国曾多次指责伊朗以“和平利用核能”为掩护秘密发展核武器,并对其采取“遏制”政策。此后长达8年的两伊战争使巴列维时期的核设施基本成为废墟。
第三阶段,20世纪90年代初到2003年初为核计划恢复重建阶段。进入90年代,随着国力的恢复,伊朗开始重新启动核计划,先后同印度、中国、阿根廷、乌克兰以及俄罗斯等多个国家开展核合作。其中,与俄罗斯的合作成为伊朗发展核能的重点。2003年初,伊朗宣布提炼出核电站燃料铀。
3.迎接核能发展新春天 篇三
2014年3月24日,北京已是桃红柳绿,春意盎然。远在大西洋东岸的荷兰海牙,美丽的郁金香竞相盛放。中国国家主席习近平与近60位国家领导人齐聚第三届核安全峰会会场,首次向世人阐述了中国的核安全观:“要始终坚持核能发展不动摇,坚持核安全不放松……作为保障能源安全和应对气候变化的重要途径,和平利用核能事业,如同普罗米修斯带到人间的火种,为人类发展点燃了希望之火,拓展了美好前景……”习主席这番讲话,不仅规划了未来核安全进程蓝图,而且为核产业提出了发展和安全并重的“中国方案”。
次日,随同习近平参加会议的中核集团董事长孙勤表示,中国核工业创建近60年来,没有发生过重大核安全事件,保持着良好的核安全记录。核安保工作在国际上处于先进水平。无论是军用核材料还是民用核材料,都做到了“一克不少,一件不丢”。
作为中国核工业产业的代表企业,中核集团这一表态有着稳固的现实基础。我国核工业产业在社会经济发展中发挥着愈来愈重要的作用。
当然,人们不会忘记,就在三年前的那个春天,一场特大海啸袭击日本,福岛核电站因此发生泄漏。一场因核而引发的恐慌遍及全球。与日本一衣带水的中国,民众用一切力所能及的行动包括抢购食盐,表达自己的焦虑不安。
受此影响,国际社会普遍开始重新审视核电的安全水平。该事件发生后,中核集团通过在核工业全产业链上不间断的技术创新等举措保证中国核能发展的切实安全。
三年一弹指,春去春又来。2014年2月25日,浩劫过后的日本确定新的《能源基本计划》草案,明确在安全的条件下推进核电站重启的方针。作为“一号央企”负责人,中核集团董事长孙勤对《国企》记者表示,中国正在完成从二代核电到三代核电的历史性跨越,中国核能产业的管理、技术、装备和人员水平均已站在全新起点上。中核集团所属核电产业正准备首次公开募股,并力争年内上市。“可以说,中国核产业正处在惊蛰时分,艳阳高照、驱散阴霾的春天即将到来。”
4.世界核能发展 篇四
也许你会认为核能不会像煤炭和石油等化石燃料那样产生大气污染,也不会排放温室气体二氧化碳,其实事实完全相反。用于核电的原料之一是铀,铀浓缩设施需要依靠煤炭提供电力的工厂。这些工厂向大气排放了大量的的二氧化碳。此外铀浓缩过程还会排放大量氯氟烃,比二氧化碳强度高一万到两万倍的温室气体。此外由于核能发电热效率较低,故核能电厂的热污染较严重。而且,在核发电过程中,每年又要向空气和水中持续排放超过上千万居里的放射性同位素。第二:核能是高效能源吗?
核工业的真正经济价值从来就没有被认真地分析过,这其中包括铀浓缩的成本,发生核事故后的巨大经济索赔,拆卸到期反应堆成本,核原料和废料的运输和将放射性核废料储存25万年的所需费用。这些总和比获得的商业价值高10倍乃至百倍千倍!人类目前只是被核电站其燃料成本的低廉所迷惑!第三:核能的利用安全吗?
其实历史上,核泄漏事件曾带来无穷无尽的灾难……
1986年前苏联切尔诺贝利核电站发生爆炸,受污染面积达390万平方公里。在过去20年间,切尔诺贝利核事故受害者总计达900多万人!
历史的教训告诉我们,核电站在运行时不能出半点差池。问题是“ 人有失手,马有乱蹄”,我们对所有安全措施的严守都只能是为我们提供一种近似的而非彻底的安全。第四:我们还有更好的能源!
新能源中的光伏和风力发电更具优势。
作为全球第四大经济体,德国正在考虑永久放弃核能源转而制定了一个新的风电发展长远规划。法国是世界上核电发电比例最高的国家,但是其政府早在几年前就已决定淘汰核电,并制订了一个时间表逐步实现能源无核化!
总结:
5.放眼核能 篇五
放眼核能
1942年12月2日,是人类科技发展史上的一个重要日子!当地时间下午3时25分,在美国芝加哥大学斯塔格运动场的`西看台下面,世界上第一座核反应堆的核反应“正在持续进行,指数以曲线式上升”,杰出的物理学家恩里科・费米宣布试验取得成功,在场的43位科学家脸上展露出了笑容……
作 者:吴沅 作者单位:刊 名:科学24小时英文刊名:SCIENCE IN 24 HOURS年,卷(期):“”(12)分类号:关键词:
6.关于核能的安全利用 篇六
核能作为一种清洁的可再生资源在资源逐渐枯竭的当代越来越受到各国的重视。自核能利用以来,特别是三哩岛和切尔诺贝利核事故之后,各国和有关国 际组织都十分重视核安全,而日本大地震造成的福岛第一核电站泄漏事故再次引起全球的集体关注,由此核安全的问题再次进入人们的视野。对于中国而言,我国政府和核安全管理当局制定了一系列有关核安全的政策、法规和导则。
第一、对核安全与风险的再思考
核安全是安全的一个特定领域,对象是核能的利用,目标是使得放射性释放 的潜在风险可行可控,符合和满足核安全管理政策和法规要求。核安全除了一些 基本原则和一些具体要求之外,还有一些不常被人们提及的特征或原则,如全局性、动态性、适度性和均衡性。
第二、关于设计安全余量问题
安全管理是一个全过程, 核安全的持续改进应当从设计阶段开始,核电机组 的核安全水平,本质上说是由设计先天赋予的。对于未来新建核电机组,业主和核安全管理部门都关心如何赋予它更高的安全性。在处理创新与成熟技术的关系时,我们要找到技术进步与成熟技术的平衡点,准确理解与认定成熟技术。同样,也要考虑核安全监督要不要与时俱进的问题。
第三、核安全监督问题
核安全是综合多种核科学的边缘学科,它既是全局性的,又是动态的,它要 求核安全执法者能融会贯通。只会按本本执其一端,并不能从根本上提高安全水平。核安全管理必须贯穿全过程,从“预防为主”的策略出发,不能只管后果,不 问过程。核安全监督部门主要应对业主的管理进行监督。但管理本身是无法监督 的,我们监督的是管理所赖以存在的环境,同时监督管理结果以及达成结果所依 赖的过程。
第四、安全标准问题
我们应当清醒地认识到,国家制定的核安全标准是核电营运者必须做到的最低限度要求,作为核电的运行者,不能以满足法规要求为满足。应当不断地追求 卓越,实现更高的安全水平。作为监管单位,在坚持安全标准的同时,更应通过提倡和鼓励运行者建立与提高安全文化来实现更高的安全业绩,而不是简单地提高标准。
第五、安全文化问题
我们的核安全管理体系,其主体部分是规章制度。但仅有制度是不够的。核 电工作者遵守规章,严格按安全规则办事,不断提高业务技能,同事间互相交流 的习惯,是核安全法规能得到切实遵守的重要保证。正如一个社会必须有法律,但还必须有社会公德和约定俗成的行为规范为支撑,是一个道理。
第七、结语
7.世界核能发展 篇七
从国家层面来说,发展核能已经成为政策导向。今年的全国“两会”,湖南省代表团的“一号”建议案就是要发展核电。然而,受日本福岛核事故的影响,社会公众高度关注核安全,部分人甚至谈“核”色变,一些舆情直接反对建造核电站,发展核能步履维艰。
美国未来预测大师杰里米·里夫金在《第三次工业革命》一书中指出,历史上数次重大的经济革命都是在新的通信技术和新的能源系统结合之际发生的;新的通信技术和新的能源系统结合将再次出现——互联网技术和可再生能源将结合起来,为第三次工业革命创造强大的新基础设施。核能是地球上储量最丰富的能源,又是高能量密集型和高风险的可再生能源。发展核能是一场输不起的战争。在21世纪,谁掌握了新能源技术,谁就掌握了未来经济和技术进步的主动权,新能源技术将成为改变世界政治经济格局的重要因素。在新一轮能源大战中,发展核能是必然的选择。
博弈学告诉我们,一项决策从不同的角度出发,会产生不同的结果。我以为,大凡涉及人类重大发展的前瞻性命题,不能只从单一角度思考,而要立足经济、政治、文化、社会和生态“五位一体”,科学研判,正确把握。发展核能,就要从单纯的经济属性向经济属性、政治属性、文化属性、社会属性、生态属性并重转变,这才是科学发展观。
一看发展核能的经济属性。谈到核能的经济性,人们马上会联想到建设核电站对GDP的贡献,其实不然。核能是一种清洁、高效、优质的现代能源,是现有科技条件及经济环境下较为高效的发电方式。相比于煤,其原料节省、清洁环保。相比于水能、风能发电,核能发电更易于管理与控制,可以保证电量的稳定供应,受自然影响小。相比于生物质能源发电,核能发电不受季节性影响,提供能量多。当然,其自身也存在着核事故后果严重、技术不完善等弊端。
中国的能源结构以煤为主,石油、天然气对外依赖都很严重。现在核能在中国能源结构所占比例不到2%,连世界平均水平5.5%都达不到。若按长期规划,到2020年核电装机达到6000万千瓦,也只达到4%。有专家把中国的能源结构大致划分为三个战略阶段:一是以煤炭、石油为主的化石能源(占90%以上)的阶段;二是以非化石能源(包括可再生能源、核能及天然气)所占比例超过10%,作为进入多元结构的标志;三是在多元结构持续数年之后,进入非化石能源占到一次能源总量的90%以上的全新阶段。在这个能源结构大格局的调整中,核能是撬动整个能源格局大转变的支点。
然而,由于日本福岛核事故的深度影响,全球核能发展受到重挫。我国经过全面核安全大检查以及充分整改认证和科普宣传,去年终于重启核电发展。但按照国务院要求,“十二五”时期我国只在沿海安排少数经过充分论证的核电项目厂址,不安排内陆核电项目;按照全球最高安全要求新建核电项目,新建核电机组必须符合三代安全标准。可见,我国对核能的发展是谨慎的,体现了安全高效发展核能的战略思想。
二看发展核能的生态属性。核能的生态属性为世人所公认。迄今为止,世界能源需求的85%来自燃烧煤、石油、天然气等石化燃料。大量燃烧石化燃料所产生的二氧化硫、二氧化碳、氮氧化物、一氧化碳和颗粒物等,带来令人忧虑的环境问题。而且这些石化物质消耗的迅速增长,使它们在地球上的储量面临枯竭的境地。除了石化燃料外,核能、水力、风力、太阳能、地热、潮汐能等也是可资利用的能源。然而,水力资源终究有限,且受地理条件的限制;水力、风力、太阳能、地热、潮汐能等,都因受多种条件的限制,只能在一定条件下有限开发,很难大量使用。惟有核能有其无法取代的优势,不排放二氧化硫和二氧化氮的核电,是节能减排的一个重要选择。两台百万千瓦级核电机组,每年可减少电煤消耗600万吨,减少二氧化碳排放量约1482万吨、二氧化硫和氮氧化物排放量约13.64万吨。
4月13日,新任国家能源局局长吴新雄出席中美清洁能源合作研讨会,发表了以新能源和可再生能源发展为主旨的演讲。据悉,截至2012年底,中国新能源和可再生能源发电量占比已超过20%。但可再生能源发展仍面临较为严峻的问题。2012年非石化能源消费占比9.1%,与2015年11.4%、2020年15%的规划目标仍有差距;水电开发建设受移民和环保问题制约建设缓慢;风电限电问题突出;光伏产业依然未能走出困境。因此,我们必须坚持安全发展核电的能源战略,加快能源结构调整步伐,加快发展新能源和可再生能源,全力支持核能企业健康发展,建设“美丽中国”。
三看发展核能的政治属性。核是一个敏感词汇,具有一定的政治色彩,一个国家的核威慑就是其核心竞争力与国际地位所在。原子弹是核能的一种应用。科技的进步,使人们实现了可控的链式核裂变反应。1939年爱因斯坦致函给当时的美国总统罗斯福,请他进行原子弹的研究,最后原子弹被成功制造了出来,但由于威力十分强大,战争中使用核武器会带来毁灭性灾难。为此,1950年联合国制定“禁止核子扩散条约”。1954年人类首次实现了核能的和平利用,核电开始进入人类的生活。随后,核能还用作卫星或船舰的动力,使卫星和核舰艇的续航能力大大提高。
和平利用核能是衡量综合科技实力的重要标志之一。核能和平利用产业对国民经济发展、国防建设和人民生活水平的提高起着重要的作用。我国核能和平利用产业是在核军工的基础上逐步建立起来的,经过近半个世纪的发展,已经形成了比较完整的产业体系。党的十八大明确指出,建设与我国国际地位相称、与国家安全和发展利益相适应的巩固国防和强大军队,是我国现代化建设的战略任务。因此,核能发展要确保核军工的需要,同时,积极推进核能的国际交流与合作,让更多的“中国心”核电站走出国门,为和平利用核能作出新的贡献。
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四看发展核能的文化属性。在核能企业,核安全就是一种文化,深深地根植在生产、经营、管理的各个环节之中,融入在每位员工、每个岗位的日常行为规范之中。我们如果要在“挺核”与“反核”的争论中找到平衡点,那就是安全与技术。安全是核能的生命线,技术是核能的本钱。安全性从来都是核能利用的第一法则,其实一切有关核能技术的突破都与安全性有关。中国是能源相对稀缺的国家。中国能源自给的“正道”是技术升级,而真正实现跨越式的技术突破,在能源领域就是核能。
核安全是文化,核技术创新也是一种文化。发展核能,就是“安全+技术”。由中国核工业集团公司自主研发的具备完整自主知识产权的先进压水堆核电站——ACP1000初步设计通过专家鉴定,一致认为ACP1000的技术和安全指标达到了国际上三代核电机组的同等水平,设计、建造能够实现自主化。清华核能研究院的高温气冷堆和中国原子能科学研究院正在研发的“实验快堆”,都属于“四代”核电,将引领世界核能发展。据了解,美国微软公司创始人、美国泰拉能源公司董事长比尔·盖茨在2010年就与日本核电站建设企业东芝集团联合推进TWR开发项目,最近又表示与韩国共同开发第四代核电项目。应该说,发展核能,技术越先进就越安全。
五看发展核能的社会属性。发展核能,仁者见仁,智者见智。为什么在政府层面,对发展核能的重要性、必要性和可行性,已经达到了充分的共识,而对于社会公众的舆情来说,发展核能却顾虑重重,反对声不断?我以为,其中一个重要原因,就是核技术科普宣传不够,核能可持续发展的科普宣传明显滞后于核电建设的步伐。这就是核能发展的社会属性带来的差异与误区。
湖南省能源禀赋差,太阳能、风能、生物质能以及石油天然气资源不具规模,煤电发展前景不大,水电可开发容量殆尽,无法满足日益增长的能源需求。湖南省委书记徐守盛指出,“不发展核电,湖南电价只会升高,不会降低。”像湖南一样,我国中东部地区大省都面临着经济发展和环境保护的矛盾。在这些地区,核电能作出的贡献将更加突出。面对民众对在内陆地区建设核电站是否安全的担心,徐守盛向媒体表示:“核电安全,我固然担心过。(发展它)正因为相信科学、尊重科学。”当今全世界运行的核电机组大部分都建设在内陆,法国、美国的内陆核电站分别达到65%和74%。今年3月份,建于内陆地区的美国Vogtle核电站3号机组正式开工,作为核电大国的美国用行动证明了对内陆核电技术的坚信。此举相信也为我国今后进一步发展在内陆地区核电产业提供了新的借鉴。
第三次工业革命和合作时代将为人类提供一个机会,摆脱束缚在功利世界里机械地生活,享受自由带来的愉悦:活着就是游乐。最近,国家发展改革委出台《国家重大科技基础设施建设中长期规划(2012~2030年)》,明确了未来20年能源、生命等7个科学领域重大科技设施发展的主要方向,能源领域将以核能和高效化石能源研究设施建设为重点。发展核能,不是选项,而是必然。
8.拥抱核能畅想未来征文 篇八
在能源问题日益凸显的今天,核能凭借其规模化、持久性、经济性和清洁性的特点,成为世界各国寄予厚望的优势能源。彭先觉与时俱进,基于他在惯性约束聚变、核物理等领域研究的深厚功底和在院内长期领导Z—箍缩研究所积累的知识,在经过数年的研究、设计、判断和各方面所取得进展的情况下,于秋在院科技年会上郑重提出“Z—箍缩驱动聚变—裂变混合堆”(Z—FFR)概念。这是一种以Z—箍缩驱动实现GJ级放能的惯性约束聚变中子源+次临界能源堆组成的新型混合堆。所谓Z—箍缩就是利用数十MA电流通过金属套筒时产生的强大洛伦兹力驱动套筒高速內爆,然后利用套筒获得的动能来实现靶丸的惯性约束聚变。在这里,他提出了一种性能优良的聚变靶丸和能量转换机构设计,并与课题组一道提出并完善了新型次临界能源堆概念设计。
这些设计,完全突破了传统的设计理念,是一种领先世界的创新。这种新型混合堆利用次临界能源堆对能量的放大作用,可大幅度降低对聚变中子源强度的要求,为聚变技术应用于能源创造了条件;而大量聚变中子的加入,又为改进或去除裂变堆的缺点提供了可能。因此,聚变和裂变的巧妙结合,应是未来核能源发展的康庄大道。目前“Z—FFR”概念研究在院及多个研究所、国防科工局、中国ITER中心、国家自然科学基金委的支持下应该说达到了相当深入的程度。Z—FFR中的次临界能源堆以天然铀、反应堆乏燃料为核燃料,以轻水作慢化、传热介质,可以在聚变中子源的驱动下获得20倍左右的能量增益,并可保证氚的有效循环,且能够在核燃料循环中不断添加贫化铀及钍,达到不断烧铀—238和钍的目的。通过设计可将换料时间延长至5年或更长;其核燃料循环数百年内只需用“简便干法”进行(清除易挥发裂变产物),不必进行铀—钚分离及铀同位素分离,也基本不向外界排放放射性物质(每年的放射性核废料仅200kg左右);可同时实现放能和嬗变自身产生的锕系元素的双重目标;而且,该系统始终处于次临界状态,不会出现超临界事故,容易设置非能动余热排出系统,可完全避免堆中核燃料熔化事故,安全可靠。
如果这项技术能够实现,那将是能源技术的一个重要突破,并将打破我国大规模发展核能所面临的资源、技术瓶颈。这种混合堆实现起来相对容易,运行也变得较为简单,最重要的是,这个系统可以经济地(估计每个Z—FFR造价约30亿美元)把裂变燃料的资源利用率提高到90%以上,能够为人类提供千年以上的能源。
9.初一拥抱核能畅想未来征文 篇九
会议开始了,黑呼呼的煤大叔首先发言,只听他瓮声瓮气地说:“要说作用最大,当然是我啦!我既可以发电,又可以炼钢,还可以烧水烧饭呢!”“哼!”话音未完,就传来一声冷笑,大家一看,原来是风大哥:“说起发电,你的作用有我大吗?我是取之不尽,用之不竭的,我的资源十分丰富,实际应用的就有2.5亿千瓦,而且我使用的时候没有任何污染,而你的资源已经越来越少了,燃烧的时候还会生成二氧化碳等有毒气体,污染环境,我看你还是早早下岗吧!”这下,煤大叔低下头不吭声了。
风大哥正洋洋得意呢。文静的水大姐发言了,她细声细气地说:“风大哥,要说作用,你的作用确实很大,可我的作用也不小啊。现在人们使用的电大部分都是我的功劳。国家刚建起的长江三峡发电站,你说它的作用有多大?而且我们还是人们日常生活中必不可少的,人们吃、喝、穿,都少不了我。”
“对,对”,水大姐的话得到了大家的一致肯定,是啊,没有了水,那后果实在是不堪设想。可见水的作用确实大,石油大伯说:“那咱们干脆就选水大姐吧。”
“不行”,一个小小的声音把大家吓了一大跳,大家忙找是谁在说话,找了半天咦,怎么没影呀?“哈哈,你们是找不到我的”,那小小的声音又说话了,“我叫原子核,是能源的新成员。我的体积很小,没有显微镜,你们是。看不到我的。刚才你们说水大姐的作用最大,我不同意,因为我的作用比她更大”。
“吹牛”,话刚说完,成员就说开了,“你看你那么小,竟然说作用比水大姐大,也不知道害羞”。原子核又说话了:“我的作用就是比水大姐大,因为水大姐还是由我组成的呢!”“哈哈哈”这下,大家都忍不住笑起来了,风大哥说:“这时哪里来的小捣蛋,快把它赶出去。”原子核叫到:“告诉你们,你们都是由原子构成的,而我就是原子中心的小核,我的作用可大啦,我可以发电,可以做成原子弹,原子弹你们听说过吧,就是由我分裂时放出的能量制成的。”看原子核说得头头是道,大伙儿都有点半信半疑了。
“是的,原子核说得没错”,原来是太阳公公来了,只听它说:“我们生活的这世界小到米粒、泥土,大到飞机、摩天大楼,都是由原子构成的。”“哇,这么厉害”,大家听了,都直吐舌头,“那到底谁是作用最大的呢?,太阳公公,你给我们评评吧。”
10.绿色核能未来之路 篇十
瞄准未来20~30年的战略需求,中国科学院不久前提出4个A类战略性先导科技专项,其中之一就是“未来先进核裂变能”,具体包括两个系统:一是钍基熔盐(TMSR)核能系统,另一是加速器驱动的次临界堆(ADS)嬗变系统(或称“强流加速器驱动的放射性洁净核能系统”)。这在国际上也是处于关键技术研究阶段的前沿热点,为解决世界核能快速发展所面临的“核燃料的稳定供给”和“核废料的安全处置”等挑战带来曙光和希望。
“钍堆”:或将改变世界能源版图
目前全世界运行的反应堆绝大多数是热堆,即由热中子引发裂变反应。热堆消耗的主要核燃料是铀-235。自然界中铀-235的蕴藏量仅占0.71%,其余绝大部分是铀-238,占99.2%。按照目前估计的裂变核能发展趋势,地球上的陆基铀-235的储量将与化石能源几乎同时枯竭。因此,我国乃至世界核能的快速发展均面临核燃料未来能否稳定供应的严峻挑战。
地球上的钍元素蕴藏量巨大。钍与铀同样可作为核燃料,但钍不能直接使用,需要先通过核反应将其转换成铀-233再使用,所以称为钍-铀核燃料循环。
熔盐堆(MSR)是国际第四代反应堆6种候选堆型中唯一的液态燃料堆(另5种堆型为钠冷快堆、气冷快堆、铅冷快堆、超高温气冷堆和超临界水堆)。这种核反应堆被通俗地称为“核炉子”,天然的核燃料和需要转化核的燃料都被熔融于高温氟化盐中,熔融状态的氟化盐携带着核燃料,有点类似地壳里的岩浆,在“炉子”中燃烧,不断输出巨大的能量。这个“炉子”胃口很大,能够烧更多的核燃料,封入一定的核燃料就能稳定运行几十年;这个“炉子”还是“杂食性”的,对燃料来者不拒,现有的核废料也能够被再利用,换发“第二春”;而且这个“炉子”还可做得非常小巧,未来既可建于大城市甚至大型社区中,也可工作于荒郊野外,为偏远山村送去恒久的电力。这是多么诱人的美妙前景啊!
熔盐堆的基本特性决定了它最适合使用钍-铀核燃料循环。使用钍-铀核燃料循环的熔盐堆故称为钍基熔盐堆,它具有以下几个特点:
(1)安全性。熔盐堆是在常压下运行,而不是像传统反应堆在高压下工作,操作简单安全。当熔盐堆内温度超过预定值时,设在底部的冷冻塞会自动熔化,携带核燃料的熔盐随即全部流入应急储存罐,使核反应终止。由于冷却剂是氟化盐(同时携带燃料),冷却后就变成了固态盐,这使得核燃料既不容易泄露,也不会与地下水发生作用而造成生态灾害。同时这样也使新一代反应堆的选址变得更加自由,不限于靠近海洋,在内陆也可以建设。熔盐堆还可建在地面几十米深的地下,既可完全隔绝射线,又有利于防御恐怖破坏和战争袭击。
(2)核燃料长期供应。关于陆地钍资源储量,中科院院长路甬祥认为,不太乐观地估计,钍的储藏量是铀资源的3~4倍,而乐观地估计,则可达到5~8倍。我国是钍资源大国,若能够将钍用于生产核能,可保我国能源供应千年无忧。
(3)核废料最小化。熔盐堆可以对核燃料和反应产物进行在线添加和在线(或邻堆离线)分离及处理,使得核燃料充分地燃烧,最终卸出的核废料很少,约为目前的千分之一左右。
(4)防核扩散。传统反应堆所产生的核废料中,有大量易于生产核武器的核燃料钚-239,因此存在核武器扩散的风险,而科学界公认,钍-铀燃料循环不适于产生武器级核燃料,只能用于产生核能。
(5)多用途与灵活性。小型模块化反应堆、混合能源均为未来核能的发展方向。熔盐堆是小型模块化反应堆较为理想的堆型,同时熔盐堆又是高温堆,适于用作制氢等混合能源的应用。因此,未来或可出现小型化、社区用的核能系统。
综上所述,钍基熔盐堆的研究和发展,无疑为“核恐慌”注入一针镇静剂,它不仅有望改变全世界的能源版图,还寄予人类以希望,即绿色的、安全的核能并非不存在!
ADS:让能量放大,让弊端减少
目前常规核电存在的弊端主要有两点,一是反应堆中的铀资源利用率低(小于1%),二是可能导致超临界事故造成放射性泄漏和核废料后处理困难等问题。针对这些问题,1993年西欧核子中心的意大利物理学家、诺贝尔奖获得者卡罗·鲁比亚领导的一个小组提出了利用能量放大器获得干净核能的新原理,即强流加速器驱动的放射性洁净核能系统(ADS)。
ADS系统的最大特色是将20世纪最重要的两大核科学装置——粒子加速器和核反应堆两者巧妙而紧密地结合起来。其基本思想是:利用强流质子加速器产生的质子束与重靶核(如铅)发生散裂反应,产生大量快中子以驱动次临界反应堆来获得能量增益。通常一个质子可以产生几十个中子,这些中子作为中子源驱动次临界堆,使之维持链式反应,并嬗变核废料。因此ADS系统可以满足核燃料增殖、核废料嬗变及固有安全性的要求,是未来先进核裂变能发展的另外一个重要方向。
ADS系统具有能量放大的功能,对于以钍为燃料的快中子堆,能量放大倍数可达150。这意味着一个功率10兆瓦的加速器可以驱动功率为1500兆瓦的驱动堆式核电站。因此,驱动堆式核电站比常规核电站有明显的优点,已成为国际上21世纪的核能发展的一个最诱人的技术选择和核能创新发展的一个方向。但是,ADS系统对加速器的要求比现有的加速器超过数十至上百倍,因此,实现洁净核能系统要面对科学、材料和工程技术等一系列极具挑战性的重大问题。
国际上迄今还没有实现ADS的先例,可见其难度之大。21世纪初,在中国核工业总公司组织下,中国原子能科学院与中国科学院高能物理研究所在973项目的资助下开展了ADS合作研究。中国原子能科学院建成了我国ADS次临界堆实验平台——“启明星1号”。2005年7月18日,“启明星1号”实现首次装料,当年12月与加速器实现成功对接,由已有氘氚反应产生的中子来驱动“启明星1号”。系统依靠外源中子维持运行,在该装置上已经完成了外推实验,并进行脉冲动态实验,该项工作已取得阶段性成果。
迎接“核文艺复兴”
能源的未来出路在何方?世界上称得上可利用的清洁无污染的能源有:太阳能、风能、潮汐能、水力发电和核能等,但是太阳能和风能与气候有关,运行不够稳定;水能开发也已过极限了。核能以能量密度高、低碳排放、可规模生产的突出优势而成为唯一能大规模代替化石燃料的未来世界主要能源,目前,核能正在世界范围内全面复兴——在国际上被称为“核文艺复兴”。
据统计,截止到2010年 10月,全世界共有441座反应堆在运行,总装机容量达到376.3百万千瓦,为全球提供大约16%的电力;法国、瑞士等18个发达国家的核电超过本国供电的 20%。到2050年时,核裂变能的发电量将约占世界总发电量的50%,这也是第三次世界能源革命的总的趋势。
大力发展核能同样已成为中国能源中长期发展规划的重点。目前,我国在役13个核电机组,装机容量约10百万千瓦,约占全国发电总量的1.5%。按照国家发展改革委的核电发展规划,2020年,我国在役核电机组将达到70座以上,占总装机容量的4%~6%以上;2030年,我国核电比例将达到约 10%;2050年将可能超过400百万千瓦,超过目前全世界核电装机容量的总和。
11.关于核能安全性的讨论 篇十一
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罗小迪
摘要:自日本福岛地震之后,核安全问题引起社会上广泛而激烈的讨论,评估核能的优缺点和带来的影响,讨论核能是否应该成为未来电力的主要来源。
今年3月,日本地震导致了核泄漏,之后的一系列问题引发了全球对于核能安全性的激烈讨论。
自核能的开始利用以来,发生了不下10起严重的核泄漏事故,人们总结了20世纪全球十大核事故:
--1986年4月26日切尔诺贝利核泄漏事故:切尔诺贝利核泄漏事故被称之为历史上最严重的核电站灾难.1986年4月26日早上,切尔诺贝利核电站第4号反应堆发生爆炸,更多爆炸随即发生并引发大火,致使放射性尘降物进入空气中.据悉,此次事故产生的放射性尘降物数量是在广岛投掷的原子弹所释放的400倍.--1979年3月28日三里岛核电站事故:三里岛核电站2号反应堆发生的放射性物质外泄事故是美国历史上最为严重的核电站事故,尽管此次事故并没有造成人员伤亡.--1966年1月17日帕利马雷斯氢弹事故:在西班牙海岸上空进行加油时,美国一架B-52轰炸机与KC-135加油飞机发生相撞.撞击之後,加油机彻底毁坏,B-52轰炸机惨遭解体,所携带的四枚氢弹“逃离”破裂的机身.其中两枚氢弹的“非核武器”撞地时发生爆炸,致使490英亩(约合2平方公里)的区域被放射性 污染.搜寻人员在地中海发现了其中一个装置.--1968年1月21日图勒核事故:由于舱内起火,美国一架B-52轰炸机的机组人员被迫作出弃机决定,在此之前,他们本可以进行紧急迫降.B-52轰炸机最後撞上格陵兰图勒空军基地附近的海冰,导致所携带的核武器破裂,致使放射性污染物大面积扩散.--1957年10月10日温斯克尔大火:位于坎伯兰郡附近的一个英国核反应堆石墨堆芯起火酿成核灾难.大火导致大量放射性污染物外泄.此次核灾难是三英里岛核电站事故发生前最为严重的反应堆事故.--1987年9月13日戈亚尼亚核事故:在巴西的戈亚尼亚,一名垃圾场工人撬开了一个废弃的放疗机,并拆掉了一小块高放射性的氯化铯,灾难就此降临到这座城市,当时共有超过240人受到核辐射.由于被放射性材料的亮绿色蒙骗,孩子们用手接触并涂抹在皮肤上,导致几个街区污染,不得不拆除.--1993年4月6日托木斯克-7核爆炸:这起发生在西伯利亚托木斯克的核事故是由硝酸清洗容器时发生爆炸导致的.爆炸致使托木斯克-7的回收处理设施释放出一个放射性气体云.--1985年8月10日K-431核潜艇事故:在符拉迪沃斯托克(K-431核潜艇)补充燃料过程中,E-2级K-431核潜艇发生爆炸,放射性气云进入空中.10名水兵在这起核事故中丧命,另有49人遭受放射性损伤.--1999年9月30日东海村核事故:发生在东京东北部东海村铀回收处理设施的核事故是日本历史上最为严重的核灾难.事故发生时,工人们正在混合液体铀.--1970年12月18日加卡平地核事故:在巴纳贝利核实验过程中,美国内华达州加卡平地地下一万吨级当量核装置发生爆炸,实验之後,封闭表面轴的插栓失灵,导致放射性残骸泄漏到空气中.现场的6 名工作人员受到核辐射.利用核裂变发电,人们最担心的是它的安全性,因为:
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,如果在事故中释放到外界环境,会对生态及民众造成伤害。
核能利用的安全性,主要有两方面问题:一是核废料的处理,二是保证核反应堆安全运行不发生事故。
这里我有了疑问,核燃料、核废料是如何处理的?
通过查找资料,得到的方案如下:
使用后的核燃料便是核废料,由于它有强烈的放射性,所以特别需要加以注意。通常要先在水池中放几个月,以去除裂变生成物的衰减热,并使强烈辐射能得到衰减。然后将燃料棒切成小片,放在溶解槽中用硝酸溶液进行溶解,再从溶解液分离出铀和钚。无用的废弃物,按照其不同的放射性水平给以不同处理,通常要密封起来深埋。
在日常运转中,主要需注意核泄漏。核泄漏通常是由于燃料棒包皮破损,使放射性物质随冷却材料而泄漏出去。在轻水堆中,为了防止核泄漏,设有三道防线。第一道防线是要保证燃料棒包皮不被损坏。第二道防线是把包括附属设备在内的反应堆都放在压力容器内。第三道防线是把压力容器再密封起来。这样,即使有些核泄漏,也不会对外部产生影响。
为什么核能那么令人担忧,却在世界上被广泛利用呢?
首先,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。
然后,核能发电不会产生加重地球温室效应的二氧化碳,核能发电所使用的铀燃料,除了发电外,没有其他的用途。
另外,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。
在核能发电的成本中,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。
由于核发电的历史已长达40多年,所以已经逐渐积累了一整套行之有效的方法,在正常情况下是可以保证安全的。40年来唯一一次灾难性事故是前苏联切尔诺贝利核电站事故。事故的原因一是设计上不合理,二是操作不正确。因此这类事故是可以避免的,而不是从原理上说必定会发生的。
相比传统发电方式,无论是从经济还是从环保方面看,核能都具有发展优势。从经济上看,发展核能有充分依据。现有的核电站通过延长运营寿命、增加容量等可以进一步降低发电成本。在环保方面,如果各国对二氧化碳排放采取惩罚性措施,核能就更具有竞争力。核能发电不产生温室气体,有利于解决全球气候变暖和空气污染问题。
总而言之,核能的安全性是有所保障的,目前已经有完整的处理和保护措施,发生核安全事故的可能性非常低。而核能带来的经济和环境效益让人无法忽视,在温室效应愈发严重的今天,发展核电是可行而有效的。
12.世界核能发展 篇十二
核能是巨大的,源于巨大的核子力,能与力(做功)是一一对应的关系;
对于质能方程的理解:这里有种典型的错误理解方法认为质量可以转化为能量。这也是一种想当然的理解:质量亏损了当然转化为能量了。其实这是对方程的理解有误造成的E=mc2是反映的质量和能量的数值对应关系;即如果一个物体的质量为M那么它具有的所有能量的总和等于MC2,质量能量惯性都是物质的固有属性是不能相互转化的!就好象不能说惯性可以转化为质量一样;只能这样说:只要是物质就一定具有质量,能量和惯性!另外一个思考:亏损的质量去了哪里?质量是不是不守恒了呢? 思路分析] 核能的计算:原子核释放能量时,要产生质量亏损,物体的能量和质量之间存在着密切的联系。它们之间的关系是E=mc^2.或(△E=△mc^2)这就是著名的爱因斯坦质能方程。因此在计算核能时,可以通过首先计算质量亏损△m,再代入质能方程中即可求出核能。必须注意:爱因斯坦质能方程反应的是质量亏损和释放出核能这两种现象之间的联系,并不表示质量和能量之间的转变关系。根据爱因斯坦的相对论,辐射出的γ光子静质量虽然为零,但它有动质量,而且这个动质量刚好等于质量的亏损,所以质量守恒,能量守恒仍成立。[解题过程] 质能方程中的能量已经包含了动能.由以上分析可知核反应过程的质量也是守恒的!!方程的推导过程及解释
13.地质尖兵 核能先锋 篇十三
创业使命崇高
核工业二一六大队是一个专业从事铀矿勘查的综合性地勘单位,1963年8月成立于辽宁营口,1967年迁址于甘肃徽县,1984年进入新疆乌鲁木齐,从事新疆及周边地区铀矿及其他多金属矿产地质勘查与资源评价工作。
铀是稀有的放射性金属元素,核裂变时能产生巨大能量,是极其重要的战略资源,又被形象地称为核电站的“粮食”,在核电大发展的今天,铀资源的重要性日益凸显。
上世纪80年代以来,随着我国国防建设和核电发展的需要,国内铀资源供需矛盾日益突出。而当时在西方发达国家,寻找和开发地浸砂岩型铀矿已成为天然铀发展趋势。所谓地浸砂岩型铀矿是赋存于松散沉积砂岩中可以用原地浸出工艺开采的铀矿资源,一般产出于中新生代盆地,与传统的硬岩矿床相比,经济效益特别显著,环保意义尤为突出。我国是否存在该种类型的铀矿,能否找到该种类型的铀资源?
1990年,由核工业二一六大队牵头,与核工业北京地质研究院、南京大学等国内研究机构开展技术合作,在无指导理论、无勘查技术、无规范标准的“三无”状态下,以伊犁盆地为突破口,踏上了寻找地浸砂岩型铀矿的探索之路。1991年,大队开始了地浸砂岩型铀矿找矿的第一钻。1995年,我国第一个地浸砂岩型铀矿普查报告问世,填补了国内铀矿勘查史上的空白。两年之后,我国第一个地浸砂岩型铀矿勘探报告出炉。之后伊犁盆地可地浸砂岩型铀矿勘查成果频出。由核工业二一六大队主持完成的《新疆伊犁盆地南缘可地浸砂岩型铀矿勘查研究及资源评价》项目荣获2007年度国家科学技术进步一等奖。该项目实现了我国可地浸砂岩型铀矿找矿的首次重大突破,发现并提交了我国第一个万吨级地浸砂岩型铀矿床;实现了我国可地浸砂岩型铀矿成矿理论和勘查技术的重大突破,填补了我国铀矿勘查的多项空白,丰富和发展了我国的铀矿成矿理论,研究成果总体达到国际先进水平。
与此同时,这一项目首次建立的适合我国地质特点的砂岩型铀矿勘查技术方法和技术标准体系,不仅填补了国内铀矿勘查的多项空白,而且极大地丰富和发展了该类型铀矿成矿理论。利用该成果在新疆吐哈盆地和内蒙古的鄂尔多斯盆地实现了找矿重大突破,并落实了两个砂岩型铀矿床。
核工业二一六大队发现的我国第一个万吨级地浸砂岩型铀矿田是一个铀煤共生矿田,顺便向新疆提交煤炭资源量40余亿吨,包括钼、钍等伴生资源经济价值达3000多亿元。核工业二一六大队这一重大勘查成果,为进一步提高我国的铀资源保障能力作出了重要贡献,同时也为新疆地方经济社会发展发挥了重要作用。
在以伊犁盆地为重点开展铀矿找矿的同时,核工业二一六大队还对准噶尔和塔里木两大盆地进行了长期不懈的探索并取个可喜的成果。目前在准噶尔盆地工程控制的砂岩型铀资源量数千吨;在塔里木盆地巴什布拉克、柯坪、塔里克等多地发现砂岩型工业铀矿体,落实了3个矿产地。
创业成就辉煌
核地质勘查是整个核工业循環链的最前端,对整个核产业的发展具有重要作用。在核电面临大好发展形势的今天,它更是保证核电又好又快又安全发展的关键。
按照核工业地质局的统一部署,在原核工业西北地质勘探局的组织指导下,1984年二一六大队进入新疆后,组织全队技术人员系统研究国际砂岩型铀矿成矿理论、跟踪勘查开发的最新进展,对核工业原五一九队1955年以来取得的铀地质工作资料进行了系统分析、研究,确定了“以库捷尔太为突破口,外围总体评价”的新疆可地浸砂岩型铀矿勘查工作思路。
铀是自然界赋存较为广泛的元素之一,易被活化迁移。含氧地下水在向低压区流动时,携带着分散于砂层中的铀元素一起向前运移,遇到含有有机质的还原环境时就“呆”了下来。随着时间的推移,氧化还原过渡带的铀越积越多,慢慢就形成了铀矿体。但真正找矿和确定成矿部位的难度却非常大。后来工作研究成果表明,伊犁盆地南缘层间氧化带前锋线长度80余公里,但并非均有铀矿产出。具体勘查时,其他矿种成矿理论基本难以奏效,地表也没有物化探异常可依,唯一办法只能通过观看钻探岩心,再推测出氧化带前锋线的具体位置。
如何攻克这一难题?二一六大队等攻关创新联合体在全面分析盆地构造后,创造性地提出了在造山带中寻找相对稳定区的工作思路。吸收国外经验、坚持以我为主进行创新,终于在1997年收获了我国砂岩型铀矿勘查的第一个成果,库捷尔太矿床最终探明铀资源/储量达到大型规模。同时在这一创新思路的指导下,大队先后探明了扎吉斯坦、乌库尔其、蒙其古尔、洪海沟等一批地浸砂岩型铀矿。
为改变我国砂岩型铀矿勘查“三无”局面,在库捷尔太矿床勘查结束后,二一六大队及时进行了理论总结与提升,建立起了活动平衡的构造、稳定平缓的砂体、丰富的铀源、层间氧化带、地球化学障和适宜的古气候等“六位一体”的成矿模式。科研人员经过进一步丰富、完善,逐步建立了从成矿理论、预测理论到勘查方法技术等一套完整的理论和方法技术体系。
创新,让二一六大队不断收获找矿的喜悦:近年来在找矿新层位、新地区上有了新突破。在勘查层位上,在原来勘查的主要层位上部又有了新发现。在勘查区域上,在塔里木、准噶尔盆地均发现了新的工业矿体,实现了找矿突破,成为下步铀矿资源开发的重要依据。在铀矿老矿点成果的扩大上,将白杨河矿床的铀资源量在原有基础上翻了一番,同时探明了其中的伴生铍,使其资源量规模达到超大型,使老矿点实现了“一矿变两矿”的蝶变。
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近年来,核工业二一六大队在铀矿地质科技创新方面取得了丰硕成果。通过集中科技优势力量,积极开展自主创新,在地浸砂岩型铀矿成矿理论、找矿模式研究方面取得新突破,建立了我国陆相沉积盆地地浸砂岩型铀矿成矿预测、勘查评价技术方法体系,建立和完善了铀矿勘查技术标准体系。2000年以来,大队先后获得国家、省(部)、集团公司等科技成果奖44个。
创造赢得未来
填補我国可地浸砂岩型铀矿勘查历史空白的工作艰巨而富有探索性,二一六大队地浸层间氧化带砂岩型铀矿勘查完全是从无到有的创新。大队边实践边总结,组织相关技术人员不断全面总结摸索勘查经验,先后编制了关于层间氧化带地浸砂岩型铀矿勘查评价的各类技术细则和工作要求,及时指导和规范了找矿工作。这些技术要求和工作细则,为编制我国第一份可地浸砂岩型铀矿勘查规范奠定了基础,为随后我国该类铀矿的大规模勘查与区域评价工作发挥了重要的指导作用,完成了我国有关层间氧化带地浸砂岩型铀矿的理论引进和实践升华、消化吸收和再创新的嬗变。
自此,伊犁盆地可地浸砂岩型铀矿从资源量到产品,均进入到快速增长阶段。2003年,完成扎吉斯坦中型矿床勘探;2005年,探明了乌库尔其中型矿床;2009年和2012年,分两次提交蒙其古尔特大型矿床P0~P55线详查报告,目前正在开展P0线以西和P55线以东铀矿勘查;2015年,提交了洪海沟矿床K28~K35线详查报告,落实了洪海沟砂岩型、煤岩型双大型铀矿床。这些成果的取得,大大提升了国内核电发展的有资源保障能力。
从1963建队,1984年进疆,到如今成为中国核工业铀矿勘查与区域评价的中坚,核工业二一六大队已拥有了承担放射性矿产及相关矿产勘查与开发、水文地质、工程地质和环境地质勘查、地球物理与地球化学勘查、遥感地质调查、地质测绘与工程测量、岩矿水质分析鉴定、核素检测和基础施工等领域的专业技术和装备力量。
50多年来,二一六大队牢记“铀矿报国,兴业富民”的核地质使命,弘扬“干一流工作,创一流业绩,找一流大矿”的企业精神和“以从事铀矿地质事业为荣,以艰苦奋斗为荣,以找矿立功为荣”的二一六铀矿地质精神,内强素质,外树形象,努力践行“改变,精进,创富,和成”发展理念,以科技为支撑,以人才为载体,沿着科技兴业、人才强队的发展之路,不断创造着为国防科技工业的发展和我国国民经济建设作出更大贡献的奇迹。
14.世界核能发展 篇十四
关于核能的利用
1986年4月25日,切尔诺贝利核电站第4号反应堆的工作人员违反操作规程连续切断反应堆的电源,使主要冷却系统停止工作。于是堆芯温度迅速升高,造成氢 气过浓,以至26日凌晨发生猛烈爆炸。核电站所在地区有2.5万居民,这些居民从 26日晨开始疏散,共用了34个小时。核电站发生事故后,大量放射尘埃污染到北欧、东西欧部分国家,瑞典、丹麦、芬兰以及欧洲共同体于4月29日向前 苏联提出强烈抗议。据前苏联官方公布,这起事故造成的直接经济损失达20亿卢布(约合29亿美元),如果把苏联在旅游、外贸和农业方面的损失合在一起,可能达到数千亿美元。同时,在核事故的危害下有33人死亡,8吨多强辐射物泄漏。300多人因受到严重辐射先后被送入医院抢救,电站周围6万多平方公里土地受到直接污染,320多万人受到核辐射侵害,造成人类和平利用核能史上最大一次灾难。1986年的苏联切尔诺贝利核电站核泄漏事故被定义为最严重的7级。新华社电 乌克兰紧急情况部13日说,已废弃的切尔诺贝利核电站一座建筑的屋顶坍塌,没有人员受伤,电站周围地区辐射值没有变化。(2013年02月15日03:15;来源:北京晨报)
15.核能,想说爱你不容易 篇十五
日本的核泄漏事故引发了世界范围内对核电站安全性的忧虑,核能应用究竟何去何从?
核能的诞生
1945年,美国集中了1500多名科学家和工程师,花费20亿美元,生产出了3枚原子弹,其中一枚试爆,两枚投到了日本,结束了第二次世界大战。
而自从原子弹所蕴含的这种威力巨大的能量与对城市与人口进行毁灭性打击的形象联系起来后,“核能”这个词,从一开始就在人们心头蒙上了一层阴霾。
与传统能源(煤炭)相比,核能(核电)有着得天独厚的优势。比如,一个100万千瓦的燃煤发电厂每年需要300万吨燃料,而核电站只要30吨就够了。并且煤炭燃烧会放出数量庞大的二氧化碳、二氧化硫、氮氧化合物和烟灰,煤炭的开采、运输、放置以及燃烧后产生的废物处理,都会对环境造成巨大的破坏。相比起来,只要对核废料处理得当,那么核能确实算是一种安全和清洁的能源。因此,国际社会发展核电的呼声和行动一直没有停止。
二战结束后,核能正式应用于民用发电:1951年12月美国实验增殖堆1号首次利用核能发电,1954年6月苏联建成了世界上第一座核电厂并首次向电网送电,到1991年,全世界近30个国家和地区建成的核电机组达到了423套,形成了核电厂建设的一个高潮。
核能的危机
我们前面提到的对核能的应用,都是利用核裂变释放的能量,短时间集中释放可以作为武器(原子弹),缓慢释放就可以用作和平的能源(核电站)。
最初,人们对于核电站的安全持肯定态度。直到1979年3月发生在美国三哩岛核电厂的燃料泄漏事故和1986年4月苏联发生的切尔诺贝利核电厂爆炸事故,动摇了世界对核电安全性的看法。
当时,民众纷纷举行集会示威,还成立许多民间反核组织,要求政府停建或关闭核电站。而一些国家如瑞士、意大利、奥地利等,不得不暂时停止发展核电。
随着去年福岛核电站事故的发生,全世界反核的呼声再度高涨。人们认为,核能源效率虽高,却后患无穷,即使没有地震威胁,产生的废料也带有强烈的放射性,在上万年的时间内都无法有效处理干净。而且铀矿(核燃料)资源也是有限的,无法支持人类社会长期发展。
而不愿意放弃核能的科学家希望采用一种比核裂变能量更高、也更清洁的新能源,这就是——核聚变。
核能的未来
实际上,我们每天接收到的太阳光,就来自于太阳内部时刻在进行的核聚变反应。这样的反应在太阳核心每秒钟要进行大约1038次,真可谓是“取之不尽”的高效清洁能源。
那么,现在的问题是,有没有可能在地球上实现核聚变呢?
目前,在地球上只有两种方式能够实现核聚变:一种是瞬时实现核聚变,也就是氢弹,这显然只能用于破坏而不能用于建设;另一种方式则是在核反应堆或加速器中,利用高速粒子轰击,偶尔能实现一两次核聚变,但如果这样每秒只有几次的核聚变能够连续不断地进行下去,所释放出的能量就相当于百万千瓦级的发电站!
但是科学家通过计算发现,只有温度和密度都足够高并维持一段时间,才能够让核聚变持续稳定地进行。
而这就要求只有把人类目前的技术条件发挥到极致,建设出能够承受高温高压以及超高能粒子流的长时间冲击的反应堆才行,这将是近几十年内科学家研究的难题和期望攻克的目标。
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