新型工程材料-核能材料论文
核能论文
核能利用现状与分析摘要：核能是由原子核内部结构发生变化而释放出的能量。
核能发电的历史与动力堆的发展历史密切相关。
由世界第一座核电站投入运行后，核电站已经具有污染少，储量丰富，运输方便，燃料成本低，不会加重温室效应等优点，但也具有废料放射性，热效率低，泄漏后果严重等缺点。
核电占世界重发电量比重日趋增大。
但核燃料泄漏安全已成为世界最为关注的问题，它被认为是存在着风险的，失控后不能用于发电，还会酿成灾害。
关键字：核能；核能发电；核能前景；核泄漏前言能源是人类社会的生命线，一个国家开发和利用能源的水平，标志着这个国家的生产力水平、文化水平和人民生活水平。
但随着人们日益对资源能量的渴求，传统的能源已经满足不了人们的需求,它们地球上的储量日益面临枯竭。
从而20世纪中期，核能成为了一种新的能源，而不是用于军事。
到了本世纪70年代，核能与核技术已在许多方面形成了新兴的产业，在西方发达国家，核技术的应用已经深入到国民经济的各个领域，技术日趋成熟，并不断取得新进展。
核能的利用的优点也伴随着缺点，而且绝不能忽视的。
1 核能原理由相对论的质能关系式 2mc M =可知，质量和能量是相互联系的。
当一个系统的能量减小时，系统向外界散发能量；反之系统吸收能量。
我们知道，原子核是由质子和中子组成的，质子和种子都叫做核子。
组成某一原子核的核子的的质量和与该原子核质量的差值叫做原子核的质量亏损，用m ∆表示。
原子核的质量亏损说明，在原子组成原子核的过程中有能量放出，放出的能量E ∆由质能关系式可得：E ∆=m ∆2c这种自由核子结合成原子核时放出的能量叫做原子核的核能，用B 表示。
相反若要让原子分解成单个的原子，原子核要从外界吸收相应的能量。
由此可见，在原子核内蕴藏大量可利用的能量，而重核裂变和轻核裂变是获取核能的两天主要途径。
[1]2 世界核能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。
核能论文
核能利用和发展前景动创新13 陈嘉映1.核电概述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，符合阿尔伯特·爱因斯坦的方程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，核电厂的发展是相当迅速的，己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。
2.核能发电核能是原子核结构发生变化是释放出来的能量。
目前人类利用核能主要有三种——重元素的原子核发生裂变和轻元素的原子核发生聚合反映时释放出来的核能或是原子核自发射出某种粒子而变为另一种核的过程，它们分别为核裂变能、核聚变能和核衰变。
A.核裂变能所谓核裂变能是通过一些重原子核（如铀-235、钚-239等）的裂变释放出的能量B.核聚变能由两个或两个以上氢原子核（如氢的同位素—氘和氚）结合成一个较重的原子核，同时发生质量亏损释放出巨大能量的反应叫做核聚变反应，其释放出的能量称为核聚变能。
C.核衰变核衰变是一种自然的慢得多的裂变形式，因其能量释放缓慢而难以加以利用3.我国电力现状及发展趋势目前人类已耗用了的能源总量近3 000亿吨标准煤，自1973年以来，从地球开采的石油近5 000亿桶(约合800亿吨) ,剩下的石油按现有生产水平计算，还可保证开采40年。
天然气也只能持续开采50年，co等气体大量积累，石油、煤和天然气资源都正在快速地走向枯竭，并且化石能源的过度应用还导致了2形成了温室效应。
因此寻找一种既能替代化石能源又不影响人类生存环境的能源是各国多年来的努力目标。
在新能源中，水能、太阳能、风能、地热能等虽然具备一定的条件，但这些能源不是储量太少就是属于间竭能源，只有核电具备潜力巨大、能大规模、全天候为人类长期提供所需能源的能力。
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核能的利用引言人类的一切活动都离不开能源，能源是发展工业、农业、国防、科学技术和提高人民生活水平的重要基础。
1939 年原子核裂变的发现，开辟了核能利用的新时代.。
特别是在能源结构从石油转入非油能源的新时期里，核能被认为是解决世界能源短缺的一种重要途径，可开发的核燃料资源所提供的裂变能、聚变能，可供人类大规模长时期的利用。
核能具有独特的优越性开发和利用新型的核能源是人类社会生存发展的必然趋势。
近年来，大力发展核电是许多国家在研究本国能源现状和前景之后,所采取的一种比较普遍的基本政策核能发现核能的发现凝聚了众多科学家的智慧和汗水。
1932年，英国物理学家查德威克发现了中子，为人类提供了打开核能利用大门的一把钥匙，1939 年，费米利用中子轰击铀发现反应能产生中等重量的元素，居里夫人的女儿伊伦·居里进行了类似的研究，但得到了不同的反应产物。
德国科学家哈恩重复他们的实验证实中子轰击铀能产生重量为铀一半的元素，并确定它是钡，他的进一步工作证实了伊伦·居里实验的产物是镧。
接着，流亡瑞典的奥地利女科学家迈特纳提出了铀核裂变的概念,并指出裂变能放出能量。
为了能持续地放出核能,匈牙利物理学家西拉德最先考虑了链式反应发生的可能性。
1939 年约里奥·居里夫妇等人，通过实验发现一个铀核(U - 235)裂变会释放出2—3个中子,用实验证实了链式反应的可能性。
1941年12月到1942年12月,费米领导一批物理学家在芝加哥大学斯塔克运动场的西看台下成功地建造了世界上第一座原子核反应堆发出了200W的电，解决了受控自持链式反应的众多技术问题，这标志着核能和平利用时代的到来。
核能原理核能（或称原子能）是通过转化其质量从原子核释放的能量，符合阿尔伯特·爱因斯坦的方程E=mc²，其中E=能量，m=质量，c=光速常量。
核能通过三种核反应之一释放：1、核裂变，打开原子核的结合力。
原子核和核能在材料科学中的新进展
原子核和核能在材料科学中的新进展原子核和核能作为物理学的重要分支，在现代材料科学中起到了举足轻重的作用。
随着科技的不断发展，人们对材料科学的研究越来越深入，原子核和核能的应用也日益广泛。
本文将介绍原子核和核能在材料科学中的新进展。
1. 原子核在材料表征中的应用原子核具有丰富的物理性质，可以通过核磁共振（NMR）技术来进行材料表征。
NMR技术可以对材料的组成、结构、动力学等进行研究。
通过核磁共振谱仪可以得到材料中不同核种的谱图，进而分析材料的分子结构和物理性质。
例如，核磁共振技术在高分子材料的研究中被广泛应用，可以揭示高分子链的构象和运动方式，为高分子材料的设计和合成提供重要依据。
2. 核能在材料工程中的应用核能作为清洁、高效的能源形式，在材料工程中也有着广泛的应用。
核能可以通过核裂变或核聚变的方式释放出巨大的能量，这些能量可以被用于材料的生产、加工和热处理等方面。
核能的应用可以提高材料的生产效率和质量，并可以减少对传统能源的依赖。
例如，核能在钢铁冶炼、陶瓷烧结、玻璃制造等行业中得到了广泛的应用，可以提高生产效率，降低能源消耗。
3. 离子束辐照对材料改性的影响离子束辐照是一种通过将高能离子束注入材料表面来改变材料性质的方法。
离子束的辐照可以改变材料的晶体结构、电子结构和磁性等性质，从而实现材料的定向改性。
离子束辐照技术可以用于生产高性能材料，改善材料的特定性能，如耐腐蚀性、抗磨损性等。
离子束辐照还可以用于材料的表面改性，提高材料的耐磨性、抗氧化性和附着力等。
4. 核能与新材料的合成核能的应用也促进了新材料的合成和开发。
核反应堆可以通过放射性同位素的产生，为新材料的合成提供重要的辐射源。
例如，核能可以用于改性石墨烯的制备，通过辐射诱导的化学反应可以实现对石墨烯结构和性能的调控。
核能还可以用于纳米材料的合成，通过瞬态辐射热能激发材料中的化学反应，可以实现高温下的纳米材料生长和控制。
5. 核废料的处理与回收核能的应用也带来了核废料的产生和处理问题。
核能应用范文范文
核能应用范文范文核能是一种强大的能源，被广泛应用于许多领域。
本文将介绍核能的应用范围、优势和风险，以及未来潜在的发展方向。
首先，核能被广泛用于发电。
核能发电是目前世界上最主要的核能应用之一、核反应堆中的裂变反应产生高热，通过水或气体来冷却反应堆，将产生的热能转化为电能。
相比传统的化石燃料发电，核能发电不会产生二氧化碳等温室气体，对环境友好。
此外，核能发电的总成本相对较低，具有可靠性和稳定性的优势，为国家提供了可持续的能源供应。
其次，核能在医学和科学研究领域也有广泛的应用。
核能在医学中被用来进行放射治疗、诊断和影像学研究。
例如，放射性同位素可以用于治疗癌症和甲状腺功能亢进。
此外，核能还被广泛应用于地质学、物理学和生物学等科学研究领域，用来研究原子的结构和性质，探索自然界的奥秘。
然而，核能的应用也存在一些风险。
核能事故可能导致严重的辐射泄漏和环境污染，对人类和生态系统造成巨大威胁。
福岛核事故就是一个令人深思的例子，这场事故造成了严重的人员伤亡和废除地区的长期废弃物处理问题，对环境和人类健康造成了巨大影响。
此外，核能材料的安全管理也是一个重要的问题，核燃料的加工、运输和储存都需要严密的安全措施以防止恶意使用和泄漏。
然而，随着技术的进步和安全措施的升级，核能的未来仍然充满了潜力。
新一代核反应堆的研发和使用可以提高核能的安全性和效率，例如，针对核废料处理的快堆技术被广泛研究和开发。
此外，核聚变技术被认为是未来的一个重要发展方向。
核聚变是通过将轻元素如氢气融合成重元素来释放能量，与传统的核裂变相比，核聚变产生的能量更大，反应产物更环保，也更容易管理。
在未来，核能的应用可能进一步扩大，如水力喷射和热水放射性同位素技术等。
这些新的应用将带来更多的机会和挑战，需要我们持续的投入研发和技术创新，以确保核能的安全和可持续发展。
综上所述，核能在发电、医学和科学研究等领域有广泛应用。
尽管存在一定的风险，但随着技术的进步和安全措施的提高，核能仍然具有巨大的潜力。
核能利用论文核能利用的论文
核能利用论文核能利用的论文核能利用核能的释放通常有两种形式，一种是重核的裂变，即一个重原子核(如铀、钚)分裂成两个或多个中等原子量的原子核，引起链式反应，从而释放出巨大的能量；另一种是轻核的聚变，即两个轻原子核(如氢的同位素氘)聚合成为一个较重的核，从而释放出巨大的能量。
重核裂变能1938年，德国科学家奥托·哈恩和斯特拉斯曼用中子轰击铀原子核，发现了核裂变现象。
铀-235是自然界存在的易于发生裂变的惟一核素。
当一个中子轰击铀-235原子核时，这个原子核能分裂成两个较轻的原子核，同时产生2到3个中子和β、γ等射线，并放出能量。
如果新产生的中子又打中另一个铀—235原子核，引起新的裂变。
以此类推，这样就使裂变反应不断地持续下去，这就是链式裂变反应。
在链式反应中，核能就连续不断地释放出来。
1942年12月2日，在美国芝加哥大学体育场西看台底下的一个网球厅内，一批科学家在恩里科·费米的领导下，聚精会神地操纵着一座由40吨天然铀短棒和385吨石墨砖构成的庞然大物。
下午3点25分，启动运行成功。
这个庞然大物，就是世界上第一座人工核反应堆。
虽然从反应堆发出的功率只有0．5瓦，还不足点亮一盏灯，但其意义非同小可，它首次实现了自持链式反应，从而开始了受控的核能释放，标志着人类从此进入了核能时代。
1954年，前苏联在莫斯科附近的奥布宁斯克建成了世界上第一座核电站，输出功率为5000千瓦。
到60年代中期，核电站走向实用化和商品化。
工业发达国家核电发电成本已与燃煤火力发电站持平甚至略低。
目前建成的核电站其原理均是利用铀的裂变能。
铀-235原子核完全裂变放出的能量是同量煤完全燃烧放出能量的270万倍。
这就意味着，一座100万千瓦的火电厂每年要烧掉约330万吨煤，而同样容量的核电站一年只需耗用大约1．2吨核燃料。
1991年，中国自行设计、建造的第一座核电站——泰山核电站启用，继之大亚湾核电站投产。
中国正规划兴建4座新的核电站，到2010年核电总量有望达到2000万千瓦。
第四章核能材料范文
第四章核能材料范文核能材料是在核能技术应用中使用的材料，包括核燃料和结构材料。
核燃料是用来产生核能的物质，结构材料则用于构建核反应堆的容器和其他核设施的组件。
核能材料的研究与开发对核能领域的安全性、可靠性和效率至关重要。
核燃料是核反应堆中产生核能的关键元素。
最常见的核燃料是铀-235和钚-239，它们在核裂变过程中产生能量。
为了确保核能的可持续使用，研究人员一直在探索新的核燃料材料，如钚-241和镎-237等。
这些新材料具有更高的裂变截面和更长的半衰期，可以提高核能的利用效率和减少核废料的产生。
核燃料不仅要具有足够的核裂变截面和热导率，还要具备良好的化学稳定性和机械强度，以承受高温和高辐照条件下的应力。
为了提高核燃料的效果，科学家们还研发了包括陶瓷燃料、碳化物燃料和金属燃料等不同类型的材料。
这些新型核燃料材料不仅可以提高燃料的利用率和热导率，还可以减缓核辐照引起的材料老化和失效。
与核燃料不同，核能设施的结构材料主要承载着核能的高温和辐照环境下的应力。
这些材料需要具备较高的抗辐射性、高温强度和良好的耐腐蚀性能。
目前，常用的结构材料有不锈钢、镍基合金和钛合金等。
为了应对更高的工作温度和辐照条件，科学家们一直在寻找新的结构材料。
近年来，铿锆合金、陶瓷复合材料和碳纳米管等新型材料在核能领域得到了广泛的关注。
同时，核能材料还需要具备一定的退役特性。
随着核能设施的运行寿命的结束，材料需要能够容纳核裂变产物和其他辐射物质，以减少辐射给环境和人类带来的危害。
因此，退役材料需要具备良好的放射性和化学稳定性，以保证长期储存在地下设施中的安全性。
总的来说，核能材料的研究和开发对核能的可持续发展至关重要。
随着科技的进步，我们可以期待看到更高效、更安全的核燃料和结构材料的出现，从而推动核能领域的发展。
同时，我们也需要密切关注核能材料的安全性和环境影响，并采取措施来减少核能技术对环境和人类健康的影响，以确保核能的可持续利用。
原子核和核能在材料工程中的新进展
原子核和核能在材料工程中的新进展材料工程是一门研究材料结构、性能、制备和应用的学科，广泛应用于各个领域，包括航空航天、能源、医疗、电子等。
随着科技的不断发展，原子核和核能在材料工程中扮演着越来越重要的角色，并取得了新的进展。
本文将介绍原子核和核能在材料工程中的新进展。
总论原子核是物质的基本组成部分，其稳定性和能量密度是影响材料性质的关键因素。
核能则是通过核反应释放的能量，可用于驱动各种工艺和提供动力。
材料工程中的新进展主要集中在以下几个方面。
1. 原子核材料的研究原子核材料指的是由原子核构成的材料，它们具有高密度和高能量特性。
在核聚变技术的发展中，原子核材料扮演着重要的角色。
近年来，科学家们通过原子核材料的研究，取得了一系列突破性进展。
首先，研究人员成功设计出原子核材料的合成方法，实现了对原子核结构的精确控制。
这种方法不仅提高了材料的性能，还使得原子核材料的制备更加可行和可控。
其次，通过对原子核材料的理论研究，科学家们揭示了材料性能背后的原子核结构和相互作用机制。
这为材料工程师提供了重要的指导，使他们能够通过调整原子核结构来改善材料性能。
最后，通过对原子核材料的实验研究，科学家们发现了一些新的原子核材料，并探索了它们的潜在应用。
这些新材料具有不同于传统材料的特殊性能，为材料工程领域带来了新的机遇和挑战。
2. 核能材料的开发核能作为一种清洁高效的能源形式，在能源领域中具有重要意义。
材料工程领域的新进展主要集中在核能材料的开发与应用方面。
首先，研究人员通过对核燃料材料的改进，提高了核能发电的效率和安全性。
新型核燃料材料具有更高的燃尽程度和较低的放射性污染，能够提供更稳定和可持续的核能供应。
其次，核能材料的研究也涉及到核能储存材料和辐射防护材料等方面。
新型核能储存材料具有更高的能量密度和更长的寿命，能够满足未来高能量需求的要求。
辐射防护材料的研究则能够提高核能工作环境的安全性。
最后，核能材料的开发也与核废料处理和储存密切相关。
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核能材料的应用及发展前景
——新型工程材料通识课论文
核能材料研究的目的与意义
随着工业化、城镇化的快速发展，我国能源消费总量将继续上升，能源供应保障任务将更加艰巨。
我国能源资源禀赋不高，煤炭、石油、天然气的人均占有量低，仅为世界平均水平的67%、5.4%、7.5%。
目前，我国人均能源消费量约2.6吨标准煤，仅为发达国家水平的三分之一，未来能源需求还将大幅增长。
化石能源大规模开发利用，对生态环境造成严重影响，国内部分地区生态环境严重透支，应对气候变化的压力日益增大。
石油对外依存度不断提高，海上运输风险加大，能源安全形势严峻。
而地球上蕴藏着数量可观的铀、钍等裂变资源，如果把它们的裂变能充分利用，可以满足人类上千年的能源需求。
在大海里，还蕴藏着不少于20万亿吨核聚变资源——氢的同位元素氘，这些氘的聚变能将可顶几万亿亿吨煤，能满足人类百亿年的能源需求。
更可贵的是核聚变反应中几乎不存在反射性污染。
聚变能称得上是未来的理想能源。
因此，人类已把解决资源问题的希望，寄托在核能这个能源世界未来的巨人身上了。
核能产业国内外发展现状
世界核能产业发展状况：
到2002年底，全球正在运行的核电站机组共有444座。
总装机容量已达3.56亿千瓦，在全球供电量中所占比重为16.10%，在全球一次能源中所占比重为6.7%。
目前世界上已有17个国家的核电在本国总发电量中比重超过25%，其中发达国家核电所占比重，法国为77%，韩国为38%，日本为36%，英国为28%，美国为21%（美国在全球核电总装机容量中所占比重为29%），加拿大为12%。
近年来全世界核电发电量维持在总发电量的1/6左右，达到了可以和煤电、油电、水电、气电平起平坐的地位，核电已经成为世界能源的重要组成部分。
中国核能产业发展状况:
从五十年代中期以来，中国已经逐步建立了比较完整的核燃料循环体系。
随着核电事业的发展，核燃料工业得到了进一步提高，初步形成了从铀矿地质勘查、铀矿采冶、铀同位素分离、核燃料元件制造、乏燃料后处理直至核废物处理与处置等完整的核燃料循环工业体系。
特别是改革开放二十年来，在与国际广泛交流的基础上，引进和开发了先进的技术和工艺，在核燃料生产的几个主要环节上，实现了更新换代，不仅对提高产品质量、降低生产成本等发挥了重要的作用，而且可以满足或基本满足“十五”期间中国核电更大发展的需求。
经过四十多年的发展，地质勘查已为国家累积提交了可靠铀资源储量。
铀矿采冶已初步形成了以地浸、堆浸和原地爆破浸出工艺为主的生产格局，大幅度降低了铀矿采冶成本，提高了铀资源利用率。
铀同位素分离已实现扩散法向离心法过渡，铀同位素分离生产能力能够满足中国核电发展的需要。
核燃料组件制造生产线已为核电站提供了合格的燃料组件，基本实现了30万、60万、100万千瓦三种容量等级的压水堆核燃料组件的国产化，重水堆核燃料组件生产线也正在建设中。
中、低放固体和液体废物已开始处理和处置，中低放废物处置场已经建成并投入运行，高放废物处理的科研工作取得较大进展。
核能发电原理
利用核反应堆中核裂变所释放出的热能进行发电的方式。
它与火力发电极其相似。
只是以核反应堆及蒸汽发生器来代替火力发电的锅炉，以核裂变能代替矿物燃料的化学能。
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，利用产生的水蒸气推动蒸汽轮机并带动发电机。
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），比较起来所以需要的燃料体积比火力电厂少相当多。
核能发电所
使用的的铀235纯度只约占3%－4%，其馀皆为无法产生核分裂的铀238。
举例而言，核电厂每年要用掉80吨的核燃料，只要2支标准货柜就可以运载。
如果换成燃煤，需要515万吨，每天要用20吨的大卡车运705车才够。
如果使用天然气，需要143万吨，相当于每天烧掉20万桶家用瓦斯。
简而言之,就是这个公式:
核能→水和水蒸气的内能→发电机转子的机械能→电能
其原理在屋里层面来说就是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。
结论
总体来说，核的运用在人类生活中越来越广泛，人类生活也越加离不开核能。
除了最大作用发电之外，医学也越来越受益于核技术，许多病症需要用放射性物质来治疗和预防。
如：核放射和核药物对确诊和治疗癌症就有很大的功效。
科学家们制造了各种核放射仪器，这些机器对医生对病人对症下药提供了很大的帮助。
此外，核放射物还能确诊甲状腺、传染病、关节炎、贫血等病症，可以用核能而发明的“CT”和“核磁共振”来确诊每个人身体不适的地方。
核技术对食品的影响也越来越大。
如有些容易腐坏的食品，现今可以通过核放射物处理就不易腐坏。
核技术对食品的另一益处是改变植物基因、提高植物质量。
核能还可以用于其他重要事务，如在核技术的帮助下，可以勘探地下水源，并且在核技术的帮助下发现水坝受损或水坝渗水。
此外，核技术还能淡化水、能扫雷。
考古的年龄测量和刑事侦察等。
所以核将会作为和当下太阳能，风能，潮汐能等同等的能量存在于世界上，人们也应该把握其利弊，掌握其规律，用科学发展的手段和方式对其加以开发和利用，做到可持续发展。