原子能的利与弊

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什么是核能?核能有哪些利与弊?

什么是核能?核能有哪些利与弊?

什么是核能?核能有哪些利与弊?随着经济的不断发展和能源需求的增加,人们开始不断探索新的可再生能源以解决能源危机。

核能是一种新型的、高效的能源,它以所谓的“原子能”来创造能源。

本文将会简要介绍核能以及它的利与弊。

(一)核能的简介核能是一种从放射性物质中释放的能量,是搜集太阳能过程中最强大的形式。

核能在自然界中普遍存在,是地球上唯一一个可以通过人工方法来产生的、大规模使用的不断繁殖的能源。

除了核武器外,核能主要有两个形式:裂变和聚变。

在裂变中,原子核被划分成两个或多个更轻的原子核。

这种过程释放出能量,可以用于发电。

聚变是将轻原子核合成重原子核的过程。

聚变可用于产生清洁有效的能源,但它需要比裂变更先进的技术才能实现。

(二)核能的利与弊1. 利:1.1 低碳排放。

相较于化石燃料和煤炭发电,核能发电的二氧化碳排放量要低得多,可以有效减少碳排放和全球气候变化的风险。

1.2 稳定性强。

核电站可以通过独立发电而不依赖于燃料供应,降低了对外部能源市场的依赖。

1.3 能源占比高。

核能能够在能源中占据极高的比例,方便输送和使用。

2. 弊:2.1 安全性风险。

核能发电厂的安全问题一旦出现,将会严重威胁公众和环境的安全。

2.2 放射性污染。

核能发电需要处理大量的放射性废料,如果管理不恰当,会产生严重的放射性污染和对公众的危害。

2.3 投资成本高。

建设核电站的成本高昂,可以占用大量资金和时间资源。

总结核能作为一种新型的可再生能源形式,具有良好的环境保护效果和稳定效果,但是安全性问题和管理问题也应当赋予足够的重视。

我们需要努力发展出更为安全可靠的核能技术,以更好地应对不断增长的能源需求。

核能的利与弊了解核裂变和核聚变的基本原理

核能的利与弊了解核裂变和核聚变的基本原理

核能的利与弊了解核裂变和核聚变的基本原理核能的利与弊:了解核裂变和核聚变的基本原理核能,作为一种高效的能源形式,凭借其巨大的能量释放、低碳排放和持续供应的特点,成为了当前全球能源开发的热点之一。

然而,与核能相关的潜在风险和不可逆转的环境影响也备受关注。

为了更好地了解核能的利与弊,我们有必要先了解核裂变和核聚变的基本原理。

一、核裂变核裂变是指重核(如铀、钚等)被中子轰击后发生的过程,其中原子核分裂成两个或多个较小的碎片,并释放出大量的能量。

核电站常用的燃料是铀235和铀238的混合物,铀235是一种稀有的可裂变核素。

在核电站中,通过控制反应堆中的中子速度和密度,使得铀核裂变过程维持在可控的状态。

核裂变过程中产生的热能会被传递给冷却剂并转化为蒸汽,进而驱动涡轮发电机发电。

核裂变具有以下几个优势:1. 高能量密度:核裂变反应释放出的能量远超化石燃料,有效提高能源利用效率。

2. 低碳排放:相较于化石燃料的燃烧过程,核裂变不会产生二氧化碳等温室气体,对全球气候变化具有积极作用。

3. 持续供应:世界上可供应的铀资源相对较为丰富,足够满足长期的能源需求。

然而,核裂变也存在一些不容忽视的问题:1. 放射性废物:核裂变过程中产生的放射性废物需要妥善处理和安全存储,以防止对环境和人类健康造成潜在威胁。

2. 核事故风险:过高的放射性材料暴露风险和设备故障可能导致一系列严重的核事故,如切尔诺贝利和福岛核事故,对周边地区和生态系统造成长期影响。

二、核聚变核聚变是指两个轻核(如氘、氚等)在极高温度和压力下融合成较重的核,放出巨大的能量。

这一过程是太阳和恒星耗散能量的主要机制,被认为是未来可持续能源的潜在来源。

目前,科学家和工程师正致力于研发可控的核聚变技术,但尚未实现可商业化应用。

核聚变相较于核裂变具有如下优势:1. 丰富的燃料资源:氘和氚等核聚变燃料存在于海水和地球大气中,资源丰富,几乎是可持续供应的。

2. 无长期放射性废物:核聚变过程不产生高放射性废物,因此废物处理和安全问题相对较小。

核能发电的利与弊

核能发电的利与弊

核能发电的利与弊核能作为一种清洁、高效的能源形式,被广泛应用于世界各国的能源开发中。

然而,与其带来的巨大利益同时也伴随着一系列的问题和风险。

本文将探讨核能发电的利与弊,并分析其影响因素。

一、核能发电的利益1. 清洁能源:与传统化石能源相比,核能发电没有直接的空气污染,不会产生大量的二氧化碳等温室气体,对环境污染较小。

2. 高效利用:核能发电属于热能发电的一种形式,其反应堆能够高效利用核燃料,相较于火力发电等能源形式,核能发电的能源利用率更高。

3. 发电量大:核能发电厂可同时建造多个反应堆,能够大规模地进行能源生产,为国家提供稳定而丰富的电力供应,满足日益增长的能源需求。

4. 经济效益:虽然建设核电厂的初期投资较高,但是核能发电设施的寿命周期长,运营成本相对较低,因此长期来看,核能发电对于国家经济发展具有积极的影响。

二、核能发电的弊端1. 安全风险:核能发电事故可能带来灾难性的后果。

如切尔诺贝利核事故和福岛核事故等,这些事故不仅对周边环境造成了污染,对人类的健康与生存也带来了巨大威胁。

2. 放射性废料处理:核能发电过程中产生的放射性废料需要长时间、高成本处理,目前没有找到完全安全可行的方案。

放射性废料的储存和处置问题是一个长期的挑战。

3. 反核运动:核能发电引发了一系列的反核运动,公众对核能发电的安全性和环境影响者持怀疑态度,这也加大了能源政策的调整和核电项目的难度。

4. 稳定性挑战:核能发电设施的维护和运营需要高标准的安全管理,一旦设施损坏或运营出现问题,会对能源供应造成波动性。

三、影响核能发电的因素1. 技术水平:核能发电技术的不断进步和创新,能够减少事故风险、提高安全性能,并且降低成本和资源消耗。

2. 能源政策:政府的能源政策对核能发电的发展具有重要影响,政策稳定和支持是核能产业发展的关键因素。

3. 公众感知:公众对核能发电的认知和态度将直接影响相关政策的制定和核电项目的开发。

4. 国际合作:核能技术的研发和利用需要国际间的合作与交流,共同应对核能发电的挑战。

核能与传统能源的比较_核能与传统能源的优缺点对比

核能与传统能源的比较_核能与传统能源的优缺点对比

核能与传统能源的比较_核能与传统能源的优缺点对比
核能介绍核能又称原子能。

原子核中的核子重新分配时释放出来的能量。

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)原子核衰变时发出的放射能。

核能与化学能的区别在于,化学能是靠化学反应中原子间的电子交换而获得能量。

例如煤或石油燃烧时,每个碳或氢原子氧化过程中,只能释放出几个电子伏能量,而核能则靠原子核里的核子(中子或质子)重新分配获得能量,这种能量大得出奇。

例如,每个铀原子核裂变时,就能放出2亿电子伏能量,所以1kg铀裂变时释放出来的能量相当于2500t标准煤。

等量的聚变燃料在聚变时释放出来的能量又比裂变能大4~5倍。

现在,人们已经利用核裂变能发电、供热,也正在研究受控核聚变,试图开发利用核聚变能。

放射能的利用也比较普遍,例如放射电池就是利用钚-238在衰变过程中释放出来的能量来发电的。

核能的优缺点核能的优点:
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。

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。

核能的和平利用及其两面性

核能的和平利用及其两面性

核能的和平利用及其两面性资料整理:孙留辉(城建学院机械11-04)摘要:随着世界现代化进程的发展,能源问题已经成为制约各国发展的主要问题,核能的发现及其利用对于解决能源问题起着至关重要地位。

如何高效率的使用核能,避免核泄漏给环境及其人类带来的危害已成为各国科学家研究的主要方向。

关键词: 核能;和平利用;利与弊;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:核裂变,打开原子核的结合力。

核聚变,原子的粒子熔合在一起。

核衰变,自然的慢得多的裂变形式。

根据这一反应机理,通过现代技。

可以和平的利用核能进行发电,满足其用电需求。

一·核能的和平利用运用核能进行发电是有效利用核能的最好实例。

(一)核电的产生及发展1951年美国首次在爱达荷国家反应堆试验中心进行了核反应堆发电的尝试,发出了100千瓦的核能电力,为人类和平利用核能迈出了第一步.此后不久,1954年6月,原苏联在莫斯科近郊粤布宁斯克建成了世界上第一座向工业电网送电的核电站,但功率只有5000kW.1961年7月,美国建成了第一座商用核电站——杨基核电站.该核电站功率近300MW,发电成本降至9.2美厘/度,显示出核电站强大生命力.今天,一些经济发达的国家.由于经济的高速发展与能源洪应的矛盾日趋突出,同时,传统的能源工业造成的环境污染及温室效应严重威胁人类生存环境,因此,不仅缺乏常规能源的国家如法国、日本、意大利等发展核电站,而且常规能源煤、石油、水电等非常丰富的国家如美国、加拿大等也在大力发展核电站.截止1995年全世界运转的核电站总数达438座.其中美国运转的核电站总数达109座,核发电量创下6730亿千瓦小时的最高记录,在美国电力生产中核电比例达22.5%.法国核发电量比前年增长4.9%,达3580亿千瓦小时,运行中的56座核电站发电量占全国总发电量76%,而且去年出口核电达700亿千瓦小时.核电已成为法国第六大出口产品.日本,由于其常规能源资源短缺,对核电的开发大为重视,目前运转中的51座核电站,供应全国28%的电力总需求,而且日本有关部门计划到2000年将核电量提高33%.(二)核反应堆与核电站能维持可控自持核裂变链式反应的装置称为核反应堆.原子能工业是在第二次世界大战期间发展起来的.当时全力制造核武器以满足军事需要.50年代以来,原子能用于和平事业有了飞速发展,所以核反应堆类型和数量增多.按照核反应堆的用途分类,大体可分为下列几类:(1)生产堆.主要用于生产易裂变材料和其他材料,或用于工业规模的辐照,称为生产堆.50年代建成的第一批石墨水冷堆和天然重水堆,都是生产军用239Pu,也就是使天然铀中大量的238U在堆内吸收中子转化成239Pu.239Pu 是一种易裂变物质,可用作核武器原料,此外,还可把Li放在堆内受中子辐照而产生氚(H),氚是氢弹的重要原料.(2)试验堆.主要是为取得设计或研制一座反应堆或一种堆型所需的堆物理或堆工程数据而运行的反应堆.例如用于核物理、放射化学、生物、医学研究和放射性同位素生产等,也可以用于反应堆元件、结构材料考验以及各种新型反应堆自身的静、动态特性研究等等.(3)用于生产动力(发电、推进、供热)的反应堆称为动力堆,如核电站、核供热、核潜艇等所用的反应堆就是这种类型.目前常用的动力堆型分为四大类:a.石墨气冷堆——包括最早的镁诺克斯堆,改进型气冷堆及高温气冷堆.该反应堆是以石墨为慢化剂,气体作冷却剂的堆型.镁诺克斯(Magnox)堆以天然铀为燃料,燃料包壳是镁诺克斯镁合金,用二氧化碳冷却.镁诺克斯进一步发展为高温气冷堆(HTGR).它以氦为冷却剂避免了CO2对石墨的腐蚀作用,取消了用金属材料制成的燃料包壳,其燃料是碳化钠及碳化针混合物的颗粒(100—400μm),燃料颗粒弥散在石墨中,制成燃料元件,装入石墨砌块的燃料孔道中.由于以上措施,大大提高了中子的经济利用及运行温度,致使高温气冷堆热效率提高40%以上.此外高温气冷堆燃料中的钍是增殖原料,它可使反应堆获得较高的转换比目前我国清华大学核研院对高温气冷堆的研究取得了一系列重大成果.b.轻水堆轻水堆有两种类型,一是沸水堆,一是压水堆.两者均用轻水作慢化剂兼冷却剂;用低富集度二氧化铀制成芯块,装入锆合金包壳中作燃料,沸水堆不需另设蒸汽发生器、但由于蒸汽带有一定的放射性,对汽轮机的厂房要屏蔽,同时对检修增加了困难.据统计,当今核电站的80%为压水堆.我国秦山一期和大亚湾核电站均属此类.“九五”期间秦山二期工程、广东核电站以及辽宁核电站也将采用压水堆.c.重水堆重水堆是以天然铀作燃料,以重水堆作慢化剂的堆型.它是加拿大重点发展的堆型,以坎都(CANQL)型为代表.由于它用数百根压力管代替整体的压力容器,压力管可以成批生产,易于保证质量,在扩大堆容量时只须多加压力管数,有利于标准化.压力管内,可以实现不停堆装卸料.这样可控制各燃料棒束达到均匀的燃耗深度,有利于充分利用燃料,减少停堆时间,提高反应堆的有效利用率.而且重水堆采用天然铀为燃料,无需设立浓缩铀工厂,对分离能力不足的国家,发展此种堆型特别有利.我国“九五”期间,秦山核电三期工程将引进加拿大的重水堆.重水堆所用重水价格昂贵,防止泄漏及回收泄漏出的重水是一个特别棘手的问题.d.钢冷快堆钠冷快堆就是钠冷却快中子堆在核能发电问题上,必须考虑增殖问题,否则对核燃料资源的利用是极为不利的.增殖堆的采用,可以将核燃料资源矿大数百倍快堆是利用中子实现核裂变及增殖.而前述石墨气冷堆,轻水堆和重水堆,都是热中子堆.对每次裂变而言,快堆的中子产额高于热中子堆,且所有结构材料对快中子的吸收截面小于热中子的吸收截面这就是实现增殖的原因.钠冷快堆用金属钠作冷却剂.钠在98℃时熔化;883℃时沸腾,具有高于大多数金属的比热和良好的导热性能,而且价格较低,适合用作反应堆的冷却剂.国际快堆的发展已有较长的历史,据报道,1995年8目29日,日本文殊28万千瓦快堆以5%的额定功率——l.4万千瓦并入电网.我国开发快堆技术始于60年代中后期,已取得丰硕成果.1987年底已将快堆纳入“863”高技术研究计划,计划2015年建成并推广单推功率100—150兆瓦的模块式快堆电站到2025年建成和推广增殖性能的1000—1500兆瓦的大型快堆.不同类型的核反应堆,相应的核电站的系统和设备有较大的差异.以压水堆为例,核电站是由核反应堆、一回路系统、二回路系统及其他辅助系统组成.核反应堆是核电站动力装置的重要设备,同时,由于反应堆内进行的是裂变反应.因此它又是放射性的发源地.一回路系统由反应堆、主循环泵、稳压器、蒸汽发生器和相应的管道、阀门及其他辅助设备所组成,它形成一个密闭的循环回路,将核裂变所释放的热量以水蒸汽形式带出.二回路系统是将蒸汽的热能转化为电能的装置,并在停机或事故情况下,保证核蒸汽系统的冷却.辅助系统的主要作用是保证反应堆和回路系统能正常运行,为一些重大事故提供必要的安全保护及防止放射性物质扩散的措施.我国的原子能科学技术,虽然起步晚,但经过30多年的努力,已具有雄厚的基础.60年代以来,我国成功地爆炸了原子弹、氢弹和研制成核潜艇.至今,原子能开发利用技术已达到一定的水平,它为核电的建设打下了良好的基础1991年12月15日,我国自行设计的秦山核电站一期工程30万千瓦压水堆机组并网发电成功.1993年底,广东大亚湾核电站已经成功运行.1995年,秦山核电站发电22亿千瓦时,大亚湾核电站已超额完成了100亿千瓦时的发电任务,这样,我国在1995年核发电已达到122千亿瓦时。

核电的利与弊

核电的利与弊

核电的利与弊核电作为一种清洁、高效的能源形式,在现代社会中扮演着重要的角色。

然而,它也存在一些争议和风险。

本文将围绕核电的利与弊展开讨论。

一、核电的利1. 清洁能源:相比化石燃料发电,核电不会产生大量的二氧化碳和其他温室气体,对环境的污染较小。

2. 储量丰富:核燃料(如铀)的储量较为丰富,可以满足长期的能源需求。

3. 高效能源:核电的能源转化效率非常高,可有效提高能源利用率,减少能源消耗。

4. 稳定供应:核电站能够提供稳定的电力供应,减少对天气和自然资源的依赖,有利于经济的稳定发展。

二、核电的弊1. 安全隐患:核电站如果发生事故,可能会导致核泄漏或核辐射,对人类健康和环境造成巨大威胁。

2. 废弃物处理:核电产生的放射性废弃物需要进行长期储存和处理,这对环境和人类安全提出了重大挑战。

3. 成本高昂:核电站的建设和维护成本较高,需要大量的资金投入,对发展中国家来说可能负担较重。

4. 公众抵触情绪:核电与核武器的关联,以及核事故的潜在风险,使得公众对核电的抵触情绪较高,难以获得广泛的社会支持。

三、核电在不同国家的应用1. 法国:法国是世界上核电利用最广泛的国家之一,核电在法国的能源结构中占据重要地位,为该国提供稳定的电力供应。

2. 日本:日本是世界上第三大核电使用国家,然而自2011年福岛核事故以来,该国对核电的态度发生了变化,逐渐减少核电的依赖。

3. 德国:德国政府决定逐步淘汰核能,计划在未来数十年内关闭所有核电站,转向可再生能源。

四、核电的发展与前景1. 高级反应堆技术:高级反应堆技术的发展有望解决核电安全隐患和废弃物处理等问题,使核电成为更为可靠和可持续的能源选择。

2. 新能源技术整合:核电与可再生能源的结合,可以构建更加灵活和可持续的能源供应系统,提供多样化的能源选择。

3. 硬件技术提升:随着科技的进步,核电装置的安全性能和效率将得到显著提升,进一步加大核电的发展力度。

总结:核电具备清洁、高效、稳定的特点,但也存在安全风险、废弃物处理难题和高昂成本等问题。

核能的利用及其利弊

核能的利用及其利弊

核能利弊福岛第一核电站发生放射性物质泄漏事故后,日本政府已宣布疏散核电站周边20公里范围内的居民,并要求20公里至30公里范围内的居民留在室内避难。

但随着核辐射危机的持续,该区域希望主动疏散避难的民众增多,生活必需品等物资补给也都比较困难,是否需要扩大疏散范围成为一个议题。

中新社东京3月30日电东京电力公司最高管理层30日下午举行记者会,再次为核事故进行公开道歉。

该公司董事长胜俣恒久首次明确表示,发生核泄漏事故的福岛第一核电站1~4号核反将被废弃。

日本官房长官枝野幸男则暗示,该核电站另外两个反应堆也将成为废堆。

日本政府还决定紧急叫停14座新增核电反应堆的计划,对其能源政策进行全面修正。

截至目前,日本核电站已有2台机组起火、3台机组发生爆炸、3个反应堆堆芯出现融化,8台机组冷却系统出现故障,这是历史上首次发生群堆核电事故。

上个世纪两次著名的核电事故——1979年美国三哩岛和1986年前苏联切尔诺贝利核电事故都仅是一个反应堆造成的。

法国安全机构负责人安德鲁-克劳德·罗科斯塔称:福岛核电站事故比三哩岛事故更为严重,但不如切尔诺贝利事故影响大。

随着事态影响的不断扩大,人们已经认识到即便拥有如此先进技术的日本,对核电事故的控制能力也无法做到“坚不可摧”。

曾被视为“清洁高效”的核能被认为是日本解决能源贫乏问题的希望,但这个一度宣称要“核能立国”的国度,现在也不得不反思这个计划能否再坚持下去。

而日本核电事故也正引发“蝴蝶效应”,民众对核电的恐慌正在全球蔓延。

成为全球核电产业未来必须面对的最大挑战。

日本大地震引发的核安全危机让日本核电产业的美梦濒临破灭。

在安全和高效运行近30年后,灾难突然到来,让这个岛国最终没能逃脱核电魔咒。

这个事故,人们开始对核能不得不重新审视,核能,到底是英雄还是混蛋呢?对于这个问题,我们得先对核能有些了解。

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,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),比较起来所有需要的燃料体积比火力电厂少相当多。

了解核能的利与弊

了解核能的利与弊

了解核能的利与弊核能是一种利与弊并存的能源形式。

它具有高效、清洁和可持续发展等优点,但同时也存在辐射污染和安全风险等问题。

本文将从经济、环境和安全三个方面来探讨核能的利与弊。

一、经济效益核能是一种能源密集型产业,可以大量输出电力,满足工业和居民的用电需求。

相比于传统的燃煤发电,核能发电具有更高的效能,可显著降低能源生产成本。

此外,核电厂的运营成本相对稳定,不受燃料价格波动的影响,对能源市场有一定的稳定性和可预测性。

因此,核能的使用可以促进经济的发展,并减少能源短缺带来的不稳定性。

二、环境影响核发电不像燃煤和石油发电那样产生大量的二氧化碳。

它是一种低碳能源,对气候变化的影响较小,可有效减少温室气体的排放。

此外,核能发电对空气质量和水资源的污染也较少。

在一个石化工厂和一个核电厂所需面积相同的前提下,核电厂产生的废弃物要少得多,这对于保护自然环境具有重要意义。

然而,核能发电也存在一定的环境风险。

核电厂的核废料需要妥善处置,以避免对环境和人类健康产生潜在的危害和风险。

一旦发生核事故,核辐射会对环境产生污染,并对生态系统造成长期破坏。

因此,在利用核能时,严格的安全规范和科学的处置方案是必不可少的。

三、安全风险核能的安全性问题一直备受争议。

一方面,核电厂的运营需要严格的安全措施和监管,以防止事故发生。

多年来,核电技术在安全方面得到了持续改进,核电站的设计和建设变得更加安全可靠。

另一方面,核事故仍然是存在的风险,如切尔诺贝利和福岛核事故所展示的。

这些事故给当地人民和环境带来了巨大的伤害,也对全球核能事业产生了消极的影响。

因此,确保核能安全至关重要。

总之,核能既有利又有弊。

它为经济发展提供了一种高效、清洁和可持续的能源选择。

然而,核能的利用也需要注意安全风险和环境影响,尤其是在核废料处置和事故预防方面需要加强。

只有充分考虑这些问题并采取适当的措施,才能更好地实现核能的潜力,并为人类社会的可持续发展做出贡献。

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发展核能的利与弊
从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,到1945年8月6日和9日美国先后投放两颗原子弹在日本的广岛和长崎;从1954年苏联建成了世界上第一座核电站----奥布灵斯克核电站,到2010年,全世界共有441座民用核电反应堆(美国104,法国58,日本55,俄国32,韩国21,印度20,英国19,加拿大18,德国17,乌克兰15,中国大陆13,瑞典10,西班牙8,比利时7,捷克、台湾6,瑞士5,匈牙利、斯洛伐克、芬兰4,巴西、保加利亚、阿根廷、墨西哥、巴基斯坦、罗马尼亚、南非2,亚美尼亚、荷兰等1)在运行发电。

核能已经由陌生渐渐被人们所熟知,核能的巨大能量也被开发的越来越全面。

现今社会,煤炭、石油这种化工原料已经开发殆尽,余下的储量也分布不均,缺少化石燃料的国家,单单依靠化工燃料燃烧的能量供给,已经满足不了这个时代的巨大能量需求了。

当今,全世界总发电量的16%是由核反应堆提供,而其中9个国家多于40%的能源生产来自于核能。

所以,发展核能已经不是单单某个国家的计划。

但是核能的发展也是有很大的隐患的,例如最近日本核电厂爆炸对环境和人类安全造成了严重的威胁。

究竟是否应该发展核能系统呢?下面让我们讨论一下这个问题。

什么是核能
核能(或称原子能)是指通过转化从原子核释放的能量来发电。

其工作原理是这样的:原子由原子核与核外电子组成,原子核由质子与中子组成。

当铀这种物质的原子核受到外来中子轰击时,一个原子核会吸收一个中子分裂成两个质量较小的原子核,同时放出2—3个中子。

这裂变产生的中子又去轰击另外的铀原子核,引起新的裂变。

如此持续进行就是裂变的链式反应。

链式反应产生大量热能,可以使水变成水蒸气,推动气轮机发电。

核能的发展是社会的需要
现在世界的人口是60亿,我国的人口是13亿。

联合国预言,到2050年世
界人口将增长到90亿。

随着人口的快速增长和经济的飞速发展,人类对能源的需要也随之大量增加,当今的能量结构形式是不可能满足巨大工业社会的需求的。

人类需要能量,这就导致了煤炭、石油等化石能源的过度开发,这不仅使地球的化石燃料消耗殆尽。

而且,这些化石燃料是在地下用了几亿年甚至几十亿年才累积形成的,是不能再生的,对我们来说不仅仅是燃料,更是一种宝贵的古老化石。

更何况化石燃料释放的污染物也将使地球不堪重负,我们虽然利用了他它一小部分的能量,却带来了更多的环境问题。

一座100万千瓦的煤电厂,一年要烧掉200-300万吨的煤,而一年燃烧这么多的煤,除了会排出20多万吨煤渣外,还会往空气中排放600-700吨二氧化碳,5-10万吨二氧化硫,2-3万吨氮氧化物,3-6千吨一氧化碳,以及2-3千吨颗粒物。

除此之外,还会排放约400外万吨的重金属,还有大家所熟识的酸雨,就是煤燃烧排放的二氧化硫和氮氧化物也所造成的。

当然不得不提的还有温室效应,我们都知道二氧化碳是主要温室气体之一,这种气体减缓了地球热量向外散发,使地球温度逐渐升高,国际气候委员会说:人类按现在这样排放二氧化碳,到2100年,地球升高的温度会使海平面升高约一米。

到那时候,我们的大片海岛和浅滩会被淹没。

更严重的是,全球气候变暖还有引发像干旱、洪涝、海啸等各种自然灾害,还会带来各种新型疾病。

所以,所以我们需要开发更多的新型能源,更准确的说,我们需要清洁的能源。

相比较下来,核能比其他常规能源,如煤气、天然气、煤碳、石油等要清洁许多。

所以核电就自然走入了人们的视野,核电站的建设也逐渐被提上了各国的议案。

发展核能的优点
核能应用作为缓和世界能源危机的一种有效的措施是有许多优点的,例如他的燃料体积小而能量大,核能比化学能大几百万倍。

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。

同功率的核电站,一年仅耗低浓缩铀燃料28吨;1千瓦发电经费是0.001美元左右,便宜了许多。

还有就是污染小,对环境没有很高的污染负荷。

火电站不断地向大气里排放二氧化硫和氧化氮等有害物质。

当然煤炭的燃烧也少不了二氧化碳的排放,这是目前严重污染问题之一温室效应的根本原因。

同时煤里的少量铀、钛和镭等放射
性物质,也会随着烟尘飘落到火电站的周围,污染环境。

而核电站设置了层层屏障,基本上不排放污染环境的物质,就是放射性污染也比烧煤电站少得多。

据统计,核电站正常运行的时候,一年给居民带来的放射性影响,还不到一次X光透视所受的剂量。

发展核能的弊端
虽然核能的发展有许多优点,但是我们普通人对核电站的认识基本偏向负面。

人们担心的核电站容易发生最大的问题就是安全问题。

当然,核电站相关工作人员应对此负有一定的责任,他们过于强调核电的安全性,这样反而难以得到广大民众的理解。

.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。

倘若大型核电站泄露甚至爆炸,那这种效果不亚于核武器战争的爆发,甚至意味着地球走向死亡。

从第一座核电站建成以来,全世界投入运行的核电站达400多座,30多年来基本上是安全正常的。

但还是有1979年美国三里岛压水堆核电站事故和1986年苏联切尔诺贝利核电站事故,这两次事故都是由于人为因素造成的。

尤其是今年3月11日,日本发生了迄今震级最高的9.0级地震,整个日本东北部海岸遭遇不同程度的海啸袭击,导致海啸过后,冷却系统出现问题,进而反应堆无法冷却,导致核电站发生多次爆炸。

含有放射性物质的蒸气向周边地区排出,散发出的辐射量“相当危险”,辐射量远远超过法定标准。

例如在日本核电站周围检测到放射性物质铯-137,铯-137会造成人体造血系统和神经系统损伤。

日本核电站危机已吸引了全世界的目光。

各国政府24小时监测大气情况,我国大部分省份均已检测到放射性物质微粒,太平洋也已受到了污染。

幸运的是目前暂时还没有对全球环境构成严重的威胁。

再则,核能电厂产生的高低阶放射性废料,或者是使用过之核燃料,都具有放射性,必须谨慎处理,否则还可能引发环境灾难。

另外,发展核能的投资成本巨大,所以电力公司的财务风险也就大大提高。

若建造一个核电站未能成功运行或失败,那损失是会很大的。

而且一些发展中国家并不是不想发展核能,但迫于经济等原因,计划就会被搁置,这就造成了世界能源分布不均。

结论
总体来说,发展核能对世界时有利的,既能节约能源,又能控制污染。

在现在这个社会,核能的发展是不可避免的。

我国的核电应用越来越多,虽然我国新建的核电设施采用了最新的安全设计,其安全性决非老旧的福岛核电站可比,但是任何事物都是一面双刃剑,核能虽然很强大,但也很危险。

核能这种清洁不是绝对的,核燃料都有放射性,而且核废料难以处理。

一旦发生诸如地震、海啸等天灾,我们是否有足够的能力去处置呢?就目前从日本核电站放射性物质泄露来看,人类要真正科学合理的发展核事业,还有很长的路要走。

真希望能够为世界能源找到一条洁净的新出路!。

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