核能(核電的基本知識)

1.核電的基本知識

世界上一切物質(zhì)都是由原子構(gòu)成的，原子又是由原子核和它周圍的電子構(gòu)成的。

輕原子核的融合和重原子核的分裂 都能放出能量，分別稱為核聚變能和核裂變能，簡稱核能。這里提到的核能是指核裂變能。

前面提到核電廠的燃料是鈾。鈾是一種重金屬元素，天然鈾由三種同位素組成：鈾-235 含量0.71%鈾-238 含量99.28%鈾-234 含量0.0058%（鈾-235是自然界存在的易于發(fā)生裂變的唯一核素。）

當一個中子轟擊鈾-235原子核時，這個原子核能分裂成兩個較輕的原子核，同時產(chǎn)生2到3個中子和射線，并放出能量。如果新產(chǎn)生的中子又打中另一個鈾-235原子核，能引起新的裂變。

在鏈式反應(yīng)中，能量會源源不斷地釋放出來。鈾-235裂變放出多少能量呢？請記住一個數(shù)字，即1千克鈾-235全部裂變放出的能量相當于2700噸標準煤燃燒放出的能量。

反應(yīng)堆是核電站的關(guān)鍵設(shè)計，鏈式裂變反應(yīng)就在其中進行。反應(yīng)堆種類很多，核電站中使用最多的是壓水堆。

壓水堆中首先要有核燃料。核燃料是把小指頭大的燒結(jié)二氧化鈾芯塊，裝到鋯合金管中，將三百多根裝有芯塊的鋯合金管組裝在一起，成為燃料組件。

大多數(shù)組件中都有一束控制棒，控制著鏈式反應(yīng)的強度和反應(yīng)的開始與終止。壓水堆以水作為冷卻劑在主泵的推動下流過燃料組件，吸收了核裂變產(chǎn)生的熱能以后流出反應(yīng)堆，進入蒸汽發(fā)生器， 在那里把熱量傳給二次側(cè)的水，使它們變成蒸汽送去發(fā)電， 而主冷卻劑本身的溫度就降低了。

從蒸汽發(fā)生器出來的主 冷卻劑再由主泵送回反應(yīng)堆去加熱。冷卻劑的這一循環(huán)通道稱為一回路，一回路高壓由穩(wěn)壓器來維持和調(diào)節(jié)。

火力發(fā)電站利用煤和石油發(fā)電，水力發(fā)電站利用水力發(fā)電，而核電站是利用原子核內(nèi)部蘊藏的能量產(chǎn)生電能的新型發(fā)電站核電站大體可分為兩部分：一部分是利用核能生產(chǎn)蒸 汽的核島、包括反應(yīng)堆裝置和一回路系統(tǒng)；另一部分是利用蒸汽發(fā)電的常規(guī)島，包括汽輪發(fā)電機系統(tǒng)。核電站用的燃料是鈾。

鈾是一種很重的金屬。用鈾制成的核燃料在一種叫“反應(yīng)堆”的設(shè)備內(nèi)發(fā)生裂變而產(chǎn)生大量 熱能，再用處于高壓力下的水把熱能帶出，在蒸汽發(fā)生器內(nèi)產(chǎn)生蒸汽，蒸汽推動氣輪機帶著發(fā)電機一起旋轉(zhuǎn)，電就源源不斷地產(chǎn)生出來，并通過電網(wǎng)送到四面八方。

這就是最普通的壓水反應(yīng)堆核電站的工作原理。在發(fā)達國家，核電已有幾十年的發(fā)展歷史，核電已成為一 種成熟的能源。

中國的核工業(yè)已也已有40多年發(fā)展歷史，建立了從地質(zhì)勘察、采礦到元件加工、后處理等相當完整 的核燃料循環(huán)體系，已建成多種類型的核反應(yīng)堆并有多年 的安全管理和運行經(jīng)驗，擁有一支專業(yè)齊全、技術(shù)過硬的隊伍。核電站的建設(shè)和運行是一項復雜的技術(shù)。

中國已經(jīng)能夠設(shè)計、建造和運行自己的核電站。秦山核電站就是由中國自己研究設(shè)計建造的。

日本的核電站數(shù)量是55座，核電比例為30%，計劃到 2030年將核電比例提高到41%。印度有20座。

俄羅斯有31座，歐盟有16國擁有核電站，核電站總數(shù)158個。法國59座，英國在30座以上，美國最多，達104座。

就發(fā)電比例而言，目前全世界400多座核電站，年發(fā)電量占全世界總發(fā)電量的17%，其中，法國核電裝機占總裝機的78%，日本核電裝機占總裝機的36%，美國核電裝機占總裝機的20%，韓國核電裝機占總裝機的42%，而在中國大陸僅占1.6%。中國已超越美國，成為世界第一碳排放大國。

根據(jù)原本的數(shù)值全世界本因建設(shè)1000座核電站全世界40%靠核能.2500座核電就能滿足目前全世界的用電。但是反核人士的運動下，只有區(qū)區(qū)16%的發(fā)電能力，如果中國建設(shè)一百多座也許能補上4%，中國有六百多座核電站的話，就在沒有什么能源困擾。

前美國國家航空航天局科學家漢森（Hansen）作為合著者參與了一項研究。該研究估計1971年到2009年間，核能的使用很可能避免了至少184萬人死于世界范圍內(nèi)化石燃料燃燒帶來的惡劣影響。

他們表示，“沒有缺點的能源系統(tǒng)是不存在的。我們希望在制訂能源系統(tǒng)政策時，能基于事實，而不帶有感情色彩和偏見，因為這些不適用于二十一世紀的核能技術(shù)。”

核能的發(fā)展，對醫(yī)療、環(huán)保、軍事、航母、機器人動力、核動力衛(wèi)星、航天核動力飛機、航空空間站電源至關(guān)重要。隨著航天、航空、深海機器人等領(lǐng)域用核電池的成熟，核電池和太陽能電池必將在汽車這一能源大戶中得到應(yīng)用。

光子傳送技術(shù)，如今各個強國，正在把這變成現(xiàn)實，人們幻想著，用激光在地球和月亮之間，搭建一座彩虹橋，開采月球的礦產(chǎn)和能源。國際能源署斷言，如果未來幾十年核電份額大幅下降，那么要達到控制溫室氣體濃度在450ppm的目標，將需要對新興的低碳技術(shù)進行戰(zhàn)略性的部署，而這些技術(shù)還需要驗證。

目前的核電大國也意識到，沒有核電的參與，要達到減排目標是一件難度巨大、代價高昂的事情?；诠餐哪繕耍覀兘诘哪茉垂?yīng)需要側(cè)重現(xiàn)有核能和能量穩(wěn)定的地熱能。

約在100年前，科學家發(fā)現(xiàn)某些物質(zhì)能放出三種射線：α（阿爾法）射線、β（貝塔）射線，γ（伽瑪）射線。以后的研究證明：α射線是α粒子（氦原子核）流，β射線 是β粒子（電子）流，γ（伽瑪）射線是光子流。

這些射線的共同特點是：1、有一定穿。

2.核能的核能知識

所謂輕核聚變是指在高溫下（幾百萬度以上）兩個質(zhì)量較小的原子核結(jié)合成質(zhì)量較大的新核并放出大量能量的過程，也稱熱核反應(yīng)。

它是取得核能的重要途徑之一。由于原子核間有很強的靜電排斥力，因此在一般的溫度和壓力下，很難發(fā)生聚變反應(yīng)。

而在太陽等恒星內(nèi)部，壓力和溫度都極高，所以就使得輕核有了足夠的動能克服靜電斥力而發(fā)生持續(xù)的聚變。自持的核聚變反應(yīng)必須在極高的壓力和溫度下進行，故稱為熱核聚變反應(yīng)。

氫彈是利用氘、氚原子核的聚變反應(yīng)瞬間釋放巨大能量這一原理制成的，但它釋放能量有著不可控性，所以有時造成了極大的殺傷破壞作用。目前正在研制的受控熱核聚變反應(yīng)裝置也是應(yīng)用了輕核聚變原理，由于這種熱核反應(yīng)是人工控制的，因此可用作能源。

1.可控核聚變的發(fā)生條件產(chǎn)生可控核聚變需要的條件非?？量?。我們的太陽就是靠核聚變反應(yīng)來給太陽系帶來光和熱，其中心溫度達到1500萬攝氏度，另外還有巨大的壓力能使核聚變正常反應(yīng)，而地球上沒辦法獲得巨大的壓力，只能通過提高溫度來彌補，不過這樣一來溫度要到上億度才行。

核聚變?nèi)绱烁叩臏囟葲]有一種固體物質(zhì)能夠承受，只能靠強大的磁場來約束。此外這么高的溫度，核反應(yīng)點火也成為問題。

不過在2010年2月6日，美國利用高能激光實現(xiàn)核聚變點火所需條件。中國也有“神光2”將為我國的核聚變進行點火。

2.核聚變的反應(yīng)裝置可行性較大的可控核聚變反應(yīng)裝置就是托卡馬克裝置。托卡馬克是一種利用磁約束來實現(xiàn)受控核聚變的環(huán)性容器。

它的名字Tokamak 來源于環(huán)形（toroidal）、真空室（kamera）、磁（magnit）、線圈（kotushka）。最初是由位于蘇聯(lián)莫斯科的庫爾恰托夫研究所的阿齊莫維齊等人在20世紀50年代發(fā)明的。

托卡馬克的中央是一個環(huán)形的真空室，外面纏繞著線圈。在通電的時候托卡馬克的內(nèi)部會產(chǎn)生巨大的螺旋型磁場，將其中的等離子體加熱到很高的溫度，以達到核聚變的目的。

化石燃料在能源消耗中所占的比重仍處于絕對優(yōu)勢，但此種能源不僅燃燒利用率低，而且污染環(huán)境，它燃燒所釋放出來的二氧化碳等有害氣體容易造成 溫室效應(yīng)，使地球氣溫逐年升高，造成氣候異常，加速土地沙漠化過程，給社會經(jīng)濟的可持續(xù)發(fā)展帶來嚴重影響。與火電廠相比，核電站是非常清潔的能源，不排放這些有害物質(zhì)也不會造成溫室效應(yīng)，因此能大大改善環(huán)境質(zhì)量，保護人類賴以生存的生態(tài)環(huán)境。

世界上核電國家的多年統(tǒng)計資料表明，雖然核電站的投資高于燃煤電廠，但是，由于核燃料成本遠遠地低于燃煤成本，相反核燃料反應(yīng)所釋放的能量卻遠遠高于化石燃料燃燒所釋放出來的能量，而且核燃料取之不盡，這就使得核電站的總發(fā)電成本低于燒煤電廠。 據(jù)估計，在世界上核裂變的主要燃料鈾和釷的儲量分別約為490萬噸和275萬噸。

這些裂變?nèi)剂献憧梢杂玫骄圩兡軙r代。輕核聚變的燃料是氘和鋰，1升海水能提取30毫克氘，在聚變反應(yīng)中能產(chǎn)生約等于300升汽油的能量，即1升海水約等于300升汽油，地球上海水中有40多萬億噸氘，足夠人類使用百億年。

地球上的鋰儲量有2000多億噸，鋰可用來制造氚，足夠人類在聚變能時代使用。況且以世界能源消費的水平來計算，地球上能夠用于核聚變的氘和氚的數(shù)量，可供人類使用上千億年。

因此，有關(guān)能源專家認為，如果解決了核聚變技術(shù)，那么人類將能從根本上解決能源問題。1.核工業(yè)的主要業(yè)務(wù)范圍核工業(yè)的主要業(yè)務(wù)范圍包括：鈾礦勘探、鈾礦開采與鈾的提取、燃料元件制造、鈾同位素分離、反應(yīng)堆發(fā)電、乏燃料后處理、同位素應(yīng)用以及與核工業(yè)相關(guān)的建筑安裝、儀器儀表、設(shè)備制造與加工、安全防護及環(huán)境保護。

2.核燃料循環(huán)及其組成核燃料循環(huán)是指核燃料的獲得、使用、處理、回收利用的全過程。它是核工業(yè)體系中的重要組成部分。

核燃料循環(huán)通常分為前端和后端兩部分，前端包括鈾礦勘探、鈾礦開采、礦石加工（包括選礦、浸出、提取和沉淀等工序）、精制、轉(zhuǎn)化、濃縮、元件制造等；后端包括對反應(yīng)堆輻照以后的乏燃料元件進行鈾钚分離的后處理以及對放射性廢物進行處理、貯存和處置。3. 鈾礦地質(zhì)勘探鈾是核工業(yè)最基本的原料。

鈾礦地質(zhì)勘探的目的是查明和研究鈾礦床形成的地質(zhì)條件，總結(jié)出鈾礦床在時間上和空間上的分布規(guī)律，并用此規(guī)律指導普查勘探，探明地下的鈾礦資源。普查勘探工作的程序為區(qū)域地質(zhì)調(diào)查、普查和詳查、揭露評價、勘探等，同時還要求工作人員進行地形測量、地質(zhì)填圖、原始資料編錄等-系列的基礎(chǔ)地質(zhì)工作。

分散在地殼中的鈾元素在各種地質(zhì)作用下不斷集中，最終形成了鈾礦物的堆積物，即鈾礦床。了解鈾礦床的形成過程，對鈾礦普查勘探具有十分重要的指導意義。

并不是所有的鈾礦床都有開采、進行工業(yè)利用價值的。據(jù)統(tǒng)計，在已發(fā)現(xiàn)的170多種鈾礦床及含鈾礦物中，具有實際開采價值只有14~18%。

影響鈾礦床工業(yè)的兩個主要因素是礦石品位和礦床儲量。此外，評價的因素還有礦石技術(shù)加工性能、礦床開采條件，有用元素綜合利用的可能性和交通運輸條件等。

4. 鈾礦開采生產(chǎn)鈾的第一步是鈾礦開采。其任務(wù)是從地下礦床中開采出工業(yè)品位的鈾礦石，或?qū)⑩櫧?jīng)化學溶浸。

3.各位大蝦..~能不能幫我具體說明一下 核能的基本知識

核能指核聚變或核裂變時釋放出來的能量。

核聚變是質(zhì)子數(shù)較少的多個原子在一定條件下聚合成質(zhì)子數(shù)多的新的原子的物理反應(yīng)過程.核裂變是質(zhì)子數(shù)較多的原子在一定條件下分裂生成質(zhì)子數(shù)較少的新的原子物理反應(yīng)過程兩者通常都能釋放出巨大能量.在核能利用上，核聚變比核裂變更適合，因為1，核裂變原料和產(chǎn)生的垃圾都有強烈放射性，而核聚變產(chǎn)生的垃圾基本沒有放射性（核能利用上的核聚變）.2.核聚變釋放的能量比核裂變多. 3.核聚變原料氘氚自然存量豐富，遠多于核裂變材料. 所以控制下核聚變是核能工業(yè)發(fā)展方向.人類利用核能是必然發(fā)展方向.。

4.核電的知識

-- 核電基本知識1.什么是核能 世界上一切物質(zhì)都是由原子構(gòu)成的，原子又是由原子核和 它周圍的電子構(gòu)成的。

輕原子核的融合和重原子核的分裂 都能入出能量，分別稱為核聚變能和核裂變能，簡稱核能。 本書內(nèi)提到的核能是指核裂變能。

前面提到核電廠的燃料是鈾。鈾是一種重金屬元素，天然 鈾由三種同位素組成： 鈾-235 含量0.71% 鈾-238 含量99.28% 鈾-234 含量0.0058% 鈾-235是自然界存在的易于發(fā)生裂變的唯一核素。

當一個中子轟擊鈾-235原子核時，這個原子核能分裂成兩 個較輕的原子核，同時產(chǎn)生2到3個中了和射線，并放出能 量。如果新產(chǎn)生的中子又打中另一個鈾-235原子核，硬引 起新的裂變。

在鏈式反應(yīng)中，能量會源源不斷地釋放出來。鈾-235裂變放出多少能量呢？請記住一個數(shù)字，即 1千克鈾-235全部裂變放出的能量相當于2700噸標準煤燃 燒放出的能量。

2.核反應(yīng)堆原理 反應(yīng)堆是核電站的關(guān)鍵設(shè)計，鏈式裂變反應(yīng)就在其中進行。 反應(yīng)堆種類很多，核電站中使用最多的是壓水堆。

壓水堆中首先要有核燃料。核燃料是把小指頭大的燒結(jié)二 氧化鈾芯塊，裝到鋯合金管中，將三百多根裝有芯塊的鋯 合金管組裝在一起，成為燃料組件。

大多數(shù)組件中都有一 束控制棒，控制著鏈式反應(yīng)的強度和反應(yīng)的開始與終止。 壓水堆以水作為冷卻劑在主泵的推動下流過燃料組件，吸 收了核裂變產(chǎn)生的熱能以后流出反應(yīng)堆，進入蒸汽發(fā)生器， 在那里把熱量傳給二次側(cè)的水，使它們變成蒸汽送去發(fā)電， 而主冷卻劑本身的溫度就降低了。

從蒸汽發(fā)生器出來的主 冷卻劑再由主泵送回反應(yīng)堆去加熱。冷卻劑的這一循環(huán)通 道稱為一回路，一回路高壓由穩(wěn)壓器來維持和調(diào)節(jié)。

3.什么是核電站 火力發(fā)電站利用煤和石油發(fā)電，水力發(fā)電站利用水力發(fā)電， 而核電站是利用原子核內(nèi)部蘊藏的能量產(chǎn)生電能的新型發(fā) 電站核電站大體可分為兩部分：一部分是利用核能生產(chǎn)蒸 汽的核島、包括反應(yīng)堆裝置和一回路系統(tǒng)；另一部分是利 用蒸汽發(fā)電的常規(guī)島，包括汽輪發(fā)電機系統(tǒng)。 核電站用的燃料是鈾。

鈾是一種很重的金屬。用鈾制成的 核燃料在一種叫“反應(yīng)堆”的設(shè)備內(nèi)發(fā)生裂變而產(chǎn)生大量 熱能，再用處于高壓力下的水把熱能帶出，在蒸汽發(fā)生器 內(nèi)產(chǎn)生蒸汽，蒸汽推動氣輪機帶著發(fā)電機一起旋轉(zhuǎn)，電就 源源不斷地產(chǎn)生出來，并通過電網(wǎng)送到四面八方。

這就是 最普通的壓水反應(yīng)堆核電站的工作原理。 在發(fā)達國家，核電已有幾十年的發(fā)展歷史，核電已成為一 種成熟的能源。

我國的核工業(yè)已也已有40多年發(fā)展歷史， 建立了從地質(zhì)勘察、采礦到元件加工、后處理等相當完整 的核燃料循環(huán)體系，已建成多種類型的核反應(yīng)堆并有多年 的安全管理和運行經(jīng)驗，擁有一支專業(yè)齊全、技術(shù)過硬的 隊伍。核電站的建設(shè)和運行是一項復雜的技術(shù)。

我國目前 已經(jīng)能夠設(shè)計、建造和運行自己的核電站。秦山核電站就 是由我國自己研究設(shè)計建造的。

4.什么是核電廠 電是電廠生產(chǎn)出來的。我們知道有燒煤或石油的火力發(fā)電 廠，有靠水力發(fā)電的水電站，還有一些靠風力、太陽能、地熱、潮汐能、波浪能、沼氣生產(chǎn)電力的小型或?qū)嶒炐园l(fā) 電裝置。

核電廠就是一種靠原子核內(nèi)蘊藏的能量，大規(guī)模 生產(chǎn)電力的新型發(fā)電廠。 核電廠用的燃料是鈾。

鈾是一種很重的金屬。用鈾制成的 核燃料在一種叫做“反應(yīng)堆”的設(shè)備內(nèi)發(fā)生裂變而產(chǎn)生大 量熱能，再用處于高壓力下的水把熱能帶出，在蒸汽發(fā)生 器內(nèi)產(chǎn)生出來，并通過電網(wǎng)送到四面八方。

這就是最普通 的壓水反應(yīng)堆核電廠的工作原理。5.什么是放射性 約在100年前，科學家發(fā)現(xiàn)某些物質(zhì)能放出三種射線：α（ 阿爾法）射線、β（貝塔）射線，γ（伽瑪）射線。

以后的研究證明：α射線是α粒子（氦原子核）流，β射線 是β粒子（電子）流，統(tǒng)稱粒子輻射。類似的還有中了射線、宇宙射線等。

γ射線是波長很短的電磁波，稱為電磁輻射。 類似的還有X射線等。

這些射線的共同特點是：1、有一定穿透物質(zhì)的能力；2、人 的五官不能感知，但能使照相底片感光；3、照射到某些特 殊物質(zhì)上能發(fā)出可見的熒光；4、通過物質(zhì)時有產(chǎn)生電離 作用。 射線主要通過電離作用對生物體產(chǎn)生一定的影響。

射線并不可怕，我們吃的食物、住的房屋，甚至我們的身體 內(nèi)都有能放出射線的物質(zhì)。我們戴夜光表、作X光檢查、乘 飛機、吸煙都會接受一定的輻射劑量。

但是，過高的輻射劑 量會引起有害健康的效應(yīng)。 兩個關(guān)于放射性的計量單位 6.什么是反應(yīng)堆 核反應(yīng)堆是一個能維持和控制核裂變鏈式反應(yīng)，從而實現(xiàn)核 能熱能轉(zhuǎn)換的裝置。

核電廠用的壓水反應(yīng)堆有一個厚厚的鋼質(zhì)賀筒形外殼，腰部 有幾個進水品和出水口，稱為壓力容器，900兆瓦的壓水堆， 其壓力容器高12米，直徑3.9米，壁厚約0.2米。 壓力容器內(nèi)是堆芯，堆芯由燃料組件和控制棒組件等組成。

水在它們的間隙中流過。水在此起兩個作用，一是降低中子 的速度使之易于被鈾-235核吸收，二是帶出熱量。

900兆瓦 的壓水堆 一般裝有157個燃料組件，約含80噸二氧化鈾。 壓力容器頂裝有控制棒驅(qū)動機構(gòu)，通過改變控制棒的位置來 實現(xiàn)開堆、停堆（包括緊急停堆）和調(diào)節(jié)功率的大小。

7.什么叫做核事故 一般來說，在核設(shè)施（例如核電廠）內(nèi)發(fā)生。

5.有關(guān)核能源的知識

在1945年之前、中國、日本。1902年 居里夫人經(jīng)過4年的艱苦努力發(fā)現(xiàn)了放射性元素釙和鐳。1905年愛因斯坦提出質(zhì)能轉(zhuǎn)換公式。20多年以后德國科學家奧托哈恩用中子轟擊鈾原子核，他們?yōu)楹四艿膽?yīng)用奠定了基礎(chǔ)、工業(yè)、航天等領(lǐng)域。美國、英國、法國、俄羅斯：核反應(yīng)或核躍遷時釋放的能量：nuclear energy

其他名稱。人類開始將核能運用于軍事、能源：核能源

英文名稱，人類在能源利用領(lǐng)域只涉及到物理變化和化學變化。二戰(zhàn)時，原子彈誕生了：原子能

定義1，發(fā)現(xiàn)了核裂變現(xiàn)象，核能源開始進入資本主義國家的軍事領(lǐng)域、以色列等國相繼展開對核能應(yīng)用前景的研究。 應(yīng)用學科。例如重核裂變、輕核聚變時釋放的巨大能量：電力（一級學科）；核電（二級學科）

定義2：由于原子核內(nèi)部結(jié)構(gòu)發(fā)生變化而釋放出的能量。應(yīng)用學科中文名稱：資源科技（一級學科）；能源資源學（二級學科）

核能是人類歷史上的一項偉大發(fā)明，同時也可以叫它為原子能。這離不開早期西方科學家的探索發(fā)現(xiàn)

6.本人高中生,想學習核能,請問我需要做些什么

學核的關(guān)鍵看學校，盡量能進我說的幾個學校。

清華，西交，上交，中科大。這是首選，然后就是蘭州大學，哈工程，四川大學，華北電力，中山大學（新開，不過和法國聯(lián)合培養(yǎng)）。

有些985學校核工程剛開也可以考慮。一本線左右的有西南科技大學還不錯（和九院合作）。

還有些成都理工，南華大學什么的都是渣渣，不要去了。核能是特殊行業(yè)，學校一定要好，否則就別學。

核能就業(yè)與國家政策密切相關(guān)。核專業(yè)有好多方向，其中反應(yīng)堆一定要學校好，放射化學，核燃料是很好就業(yè)的，很缺。

輻射防護感覺不怎么樣，去過相關(guān)研究院。建議不要盲目跟風，以前開核的學校不多，但是也不缺研究人員啊。

核電站以后用三代技術(shù)建造，大都是普通工人，工資也就比火電高一半。相關(guān)研究院情況也不一。

你要是有背景，隨便哪個學校了。