核能核电概述物理ppt
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• 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
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
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。
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。
• 另wk.baidu.com，“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 模提取重水一旦实现，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
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。
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。
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。
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。
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
• 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
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。
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。
❖ 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
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
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
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。
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。
• 另wk.baidu.com，“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 模提取重水一旦实现，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
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。
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。
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。
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。
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
• 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
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。
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。
❖ 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