世界上一切物质都是由原子构成的,原子又是由原子核和它周围的电子构成的。
轻原子核的融合和重原子核的分裂 都能放出能量,分别称为核聚变能和核裂变能,简称核能。这里提到的核能是指核裂变能。
前面提到核电厂的燃料是铀。铀是一种重金属元素,天然铀由三种同位素组成:铀-235 含量0.71%铀-238 含量99.28%铀-234 含量0.0058%(铀-235是自然界存在的易于发生裂变的唯一核素。)
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,能引起新的裂变。
在链式反应中,能量会源源不断地释放出来。铀-235裂变放出多少能量呢?请记住一个数字,即1千克铀-235全部裂变放出的能量相当于2700吨标准煤燃烧放出的能量。
反应堆是核电站的关键设计,链式裂变反应就在其中进行。反应堆种类很多,核电站中使用最多的是压水堆。
压水堆中首先要有核燃料。核燃料是把小指头大的烧结二氧化铀芯块,装到锆合金管中,将三百多根装有芯块的锆合金管组装在一起,成为燃料组件。
大多数组件中都有一束控制棒,控制着链式反应的强度和反应的开始与终止。压水堆以水作为冷却剂在主泵的推动下流过燃料组件,吸收了核裂变产生的热能以后流出反应堆,进入蒸汽发生器, 在那里把热量传给二次侧的水,使它们变成蒸汽送去发电, 而主冷却剂本身的温度就降低了。
从蒸汽发生器出来的主 冷却剂再由主泵送回反应堆去加热。冷却剂的这一循环通道称为一回路,一回路高压由稳压器来维持和调节。
火力发电站利用煤和石油发电,水力发电站利用水力发电,而核电站是利用原子核内部蕴藏的能量产生电能的新型发电站核电站大体可分为两部分:一部分是利用核能生产蒸 汽的核岛、包括反应堆装置和一回路系统;另一部分是利用蒸汽发电的常规岛,包括汽轮发电机系统。核电站用的燃料是铀。
铀是一种很重的金属。用铀制成的核燃料在一种叫“反应堆”的设备内发生裂变而产生大量 热能,再用处于高压力下的水把热能带出,在蒸汽发生器内产生蒸汽,蒸汽推动气轮机带着发电机一起旋转,电就源源不断地产生出来,并通过电网送到四面八方。
这就是最普通的压水反应堆核电站的工作原理。在发达国家,核电已有几十年的发展历史,核电已成为一 种成熟的能源。
中国的核工业已也已有40多年发展历史,建立了从地质勘察、采矿到元件加工、后处理等相当完整 的核燃料循环体系,已建成多种类型的核反应堆并有多年 的安全管理和运行经验,拥有一支专业齐全、技术过硬的队伍。核电站的建设和运行是一项复杂的技术。
中国已经能够设计、建造和运行自己的核电站。秦山核电站就是由中国自己研究设计建造的。
日本的核电站数量是55座,核电比例为30%,计划到 2030年将核电比例提高到41%。印度有20座。
俄罗斯有31座,欧盟有16国拥有核电站,核电站总数158个。法国59座,英国在30座以上,美国最多,达104座。
就发电比例而言,目前全世界400多座核电站,年发电量占全世界总发电量的17%,其中,法国核电装机占总装机的78%,日本核电装机占总装机的36%,美国核电装机占总装机的20%,韩国核电装机占总装机的42%,而在中国大陆仅占1.6%。中国已超越美国,成为世界第一碳排放大国。
根据原本的数值全世界本因建设1000座核电站全世界40%靠核能.2500座核电就能满足目前全世界的用电。但是反核人士的运动下,只有区区16%的发电能力,如果中国建设一百多座也许能补上4%,中国有六百多座核电站的话,就在没有什么能源困扰。
前美国国家航空航天局科学家汉森(Hansen)作为合著者参与了一项研究。该研究估计1971年到2009年间,核能的使用很可能避免了至少184万人死于世界范围内化石燃料燃烧带来的恶劣影响。
他们表示,“没有缺点的能源系统是不存在的。我们希望在制订能源系统政策时,能基于事实,而不带有感情色彩和偏见,因为这些不适用于二十一世纪的核能技术。”
核能的发展,对医疗、环保、军事、航母、机器人动力、核动力卫星、航天核动力飞机、航空空间站电源至关重要。随着航天、航空、深海机器人等领域用核电池的成熟,核电池和太阳能电池必将在汽车这一能源大户中得到应用。
光子传送技术,如今各个强国,正在把这变成现实,人们幻想着,用激光在地球和月亮之间,搭建一座彩虹桥,开采月球的矿产和能源。国际能源署断言,如果未来几十年核电份额大幅下降,那么要达到控制温室气体浓度在450ppm的目标,将需要对新兴的低碳技术进行战略性的部署,而这些技术还需要验证。
目前的核电大国也意识到,没有核电的参与,要达到减排目标是一件难度巨大、代价高昂的事情。基于共同的目标,我们近期的能源供应需要侧重现有核能和能量稳定的地热能。
约在100年前,科学家发现某些物质能放出三种射线:α(阿尔法)射线、β(贝塔)射线,γ(伽玛)射线。以后的研究证明:α射线是α粒子(氦原子核)流,β射线 是β粒子(电子)流,γ(伽玛)射线是光子流。
这些射线的共同特点是:1、有一定穿。
所谓轻核聚变是指在高温下(几百万度以上)两个质量较小的原子核结合成质量较大的新核并放出大量能量的过程,也称热核反应。
它是取得核能的重要途径之一。由于原子核间有很强的静电排斥力,因此在一般的温度和压力下,很难发生聚变反应。
而在太阳等恒星内部,压力和温度都极高,所以就使得轻核有了足够的动能克服静电斥力而发生持续的聚变。自持的核聚变反应必须在极高的压力和温度下进行,故称为热核聚变反应。
氢弹是利用氘、氚原子核的聚变反应瞬间释放巨大能量这一原理制成的,但它释放能量有着不可控性,所以有时造成了极大的杀伤破坏作用。目前正在研制的受控热核聚变反应装置也是应用了轻核聚变原理,由于这种热核反应是人工控制的,因此可用作能源。
1.可控核聚变的发生条件产生可控核聚变需要的条件非常苛刻。我们的太阳就是靠核聚变反应来给太阳系带来光和热,其中心温度达到1500万摄氏度,另外还有巨大的压力能使核聚变正常反应,而地球上没办法获得巨大的压力,只能通过提高温度来弥补,不过这样一来温度要到上亿度才行。
核聚变如此高的温度没有一种固体物质能够承受,只能靠强大的磁场来约束。此外这么高的温度,核反应点火也成为问题。
不过在2010年2月6日,美国利用高能激光实现核聚变点火所需条件。中国也有“神光2”将为我国的核聚变进行点火。
2.核聚变的反应装置可行性较大的可控核聚变反应装置就是托卡马克装置。托卡马克是一种利用磁约束来实现受控核聚变的环性容器。
它的名字Tokamak 来源于环形(toroidal)、真空室(kamera)、磁(magnit)、线圈(kotushka)。最初是由位于苏联莫斯科的库尔恰托夫研究所的阿齐莫维齐等人在20世纪50年代发明的。
托卡马克的中央是一个环形的真空室,外面缠绕着线圈。在通电的时候托卡马克的内部会产生巨大的螺旋型磁场,将其中的等离子体加热到很高的温度,以达到核聚变的目的。
化石燃料在能源消耗中所占的比重仍处于绝对优势,但此种能源不仅燃烧利用率低,而且污染环境,它燃烧所释放出来的二氧化碳等有害气体容易造成 温室效应,使地球气温逐年升高,造成气候异常,加速土地沙漠化过程,给社会经济的可持续发展带来严重影响。与火电厂相比,核电站是非常清洁的能源,不排放这些有害物质也不会造成温室效应,因此能大大改善环境质量,保护人类赖以生存的生态环境。
世界上核电国家的多年统计资料表明,虽然核电站的投资高于燃煤电厂,但是,由于核燃料成本远远地低于燃煤成本,相反核燃料反应所释放的能量却远远高于化石燃料燃烧所释放出来的能量,而且核燃料取之不尽,这就使得核电站的总发电成本低于烧煤电厂。 据估计,在世界上核裂变的主要燃料铀和钍的储量分别约为490万吨和275万吨。
这些裂变燃料足可以用到聚变能时代。轻核聚变的燃料是氘和锂,1升海水能提取30毫克氘,在聚变反应中能产生约等于300升汽油的能量,即1升海水约等于300升汽油,地球上海水中有40多万亿吨氘,足够人类使用百亿年。
地球上的锂储量有2000多亿吨,锂可用来制造氚,足够人类在聚变能时代使用。况且以世界能源消费的水平来计算,地球上能够用于核聚变的氘和氚的数量,可供人类使用上千亿年。
因此,有关能源专家认为,如果解决了核聚变技术,那么人类将能从根本上解决能源问题。1.核工业的主要业务范围核工业的主要业务范围包括:铀矿勘探、铀矿开采与铀的提取、燃料元件制造、铀同位素分离、反应堆发电、乏燃料后处理、同位素应用以及与核工业相关的建筑安装、仪器仪表、设备制造与加工、安全防护及环境保护。
2.核燃料循环及其组成核燃料循环是指核燃料的获得、使用、处理、回收利用的全过程。它是核工业体系中的重要组成部分。
核燃料循环通常分为前端和后端两部分,前端包括铀矿勘探、铀矿开采、矿石加工(包括选矿、浸出、提取和沉淀等工序)、精制、转化、浓缩、元件制造等;后端包括对反应堆辐照以后的乏燃料元件进行铀钚分离的后处理以及对放射性废物进行处理、贮存和处置。3. 铀矿地质勘探铀是核工业最基本的原料。
铀矿地质勘探的目的是查明和研究铀矿床形成的地质条件,总结出铀矿床在时间上和空间上的分布规律,并用此规律指导普查勘探,探明地下的铀矿资源。普查勘探工作的程序为区域地质调查、普查和详查、揭露评价、勘探等,同时还要求工作人员进行地形测量、地质填图、原始资料编录等-系列的基础地质工作。
分散在地壳中的铀元素在各种地质作用下不断集中,最终形成了铀矿物的堆积物,即铀矿床。了解铀矿床的形成过程,对铀矿普查勘探具有十分重要的指导意义。
并不是所有的铀矿床都有开采、进行工业利用价值的。据统计,在已发现的170多种铀矿床及含铀矿物中,具有实际开采价值只有14~18%。
影响铀矿床工业的两个主要因素是矿石品位和矿床储量。此外,评价的因素还有矿石技术加工性能、矿床开采条件,有用元素综合利用的可能性和交通运输条件等。
4. 铀矿开采生产铀的第一步是铀矿开采。其任务是从地下矿床中开采出工业品位的铀矿石,或将铀经化学溶浸。
核能指核聚变或核裂变时释放出来的能量。
核聚变是质子数较少的多个原子在一定条件下聚合成质子数多的新的原子的物理反应过程.核裂变是质子数较多的原子在一定条件下分裂生成质子数较少的新的原子物理反应过程两者通常都能释放出巨大能量.在核能利用上,核聚变比核裂变更适合,因为1,核裂变原料和产生的垃圾都有强烈放射性,而核聚变产生的垃圾基本没有放射性(核能利用上的核聚变).2.核聚变释放的能量比核裂变多. 3.核聚变原料氘氚自然存量丰富,远多于核裂变材料. 所以控制下核聚变是核能工业发展方向.人类利用核能是必然发展方向.。
-- 核电基本知识1.什么是核能 世界上一切物质都是由原子构成的,原子又是由原子核和 它周围的电子构成的。
轻原子核的融合和重原子核的分裂 都能入出能量,分别称为核聚变能和核裂变能,简称核能。 本书内提到的核能是指核裂变能。
前面提到核电厂的燃料是铀。铀是一种重金属元素,天然 铀由三种同位素组成: 铀-235 含量0.71% 铀-238 含量99.28% 铀-234 含量0.0058% 铀-235是自然界存在的易于发生裂变的唯一核素。
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个中了和射线,并放出能 量。如果新产生的中子又打中另一个铀-235原子核,硬引 起新的裂变。
在链式反应中,能量会源源不断地释放出来。铀-235裂变放出多少能量呢?请记住一个数字,即 1千克铀-235全部裂变放出的能量相当于2700吨标准煤燃 烧放出的能量。
2.核反应堆原理 反应堆是核电站的关键设计,链式裂变反应就在其中进行。 反应堆种类很多,核电站中使用最多的是压水堆。
压水堆中首先要有核燃料。核燃料是把小指头大的烧结二 氧化铀芯块,装到锆合金管中,将三百多根装有芯块的锆 合金管组装在一起,成为燃料组件。
大多数组件中都有一 束控制棒,控制着链式反应的强度和反应的开始与终止。 压水堆以水作为冷却剂在主泵的推动下流过燃料组件,吸 收了核裂变产生的热能以后流出反应堆,进入蒸汽发生器, 在那里把热量传给二次侧的水,使它们变成蒸汽送去发电, 而主冷却剂本身的温度就降低了。
从蒸汽发生器出来的主 冷却剂再由主泵送回反应堆去加热。冷却剂的这一循环通 道称为一回路,一回路高压由稳压器来维持和调节。
3.什么是核电站 火力发电站利用煤和石油发电,水力发电站利用水力发电, 而核电站是利用原子核内部蕴藏的能量产生电能的新型发 电站核电站大体可分为两部分:一部分是利用核能生产蒸 汽的核岛、包括反应堆装置和一回路系统;另一部分是利 用蒸汽发电的常规岛,包括汽轮发电机系统。 核电站用的燃料是铀。
铀是一种很重的金属。用铀制成的 核燃料在一种叫“反应堆”的设备内发生裂变而产生大量 热能,再用处于高压力下的水把热能带出,在蒸汽发生器 内产生蒸汽,蒸汽推动气轮机带着发电机一起旋转,电就 源源不断地产生出来,并通过电网送到四面八方。
这就是 最普通的压水反应堆核电站的工作原理。 在发达国家,核电已有几十年的发展历史,核电已成为一 种成熟的能源。
我国的核工业已也已有40多年发展历史, 建立了从地质勘察、采矿到元件加工、后处理等相当完整 的核燃料循环体系,已建成多种类型的核反应堆并有多年 的安全管理和运行经验,拥有一支专业齐全、技术过硬的 队伍。核电站的建设和运行是一项复杂的技术。
我国目前 已经能够设计、建造和运行自己的核电站。秦山核电站就 是由我国自己研究设计建造的。
4.什么是核电厂 电是电厂生产出来的。我们知道有烧煤或石油的火力发电 厂,有靠水力发电的水电站,还有一些靠风力、太阳能、地热、潮汐能、波浪能、沼气生产电力的小型或实验性发 电装置。
核电厂就是一种靠原子核内蕴藏的能量,大规模 生产电力的新型发电厂。 核电厂用的燃料是铀。
铀是一种很重的金属。用铀制成的 核燃料在一种叫做“反应堆”的设备内发生裂变而产生大 量热能,再用处于高压力下的水把热能带出,在蒸汽发生 器内产生出来,并通过电网送到四面八方。
这就是最普通 的压水反应堆核电厂的工作原理。5.什么是放射性 约在100年前,科学家发现某些物质能放出三种射线:α( 阿尔法)射线、β(贝塔)射线,γ(伽玛)射线。
以后的研究证明:α射线是α粒子(氦原子核)流,β射线 是β粒子(电子)流,统称粒子辐射。类似的还有中了射线、宇宙射线等。
γ射线是波长很短的电磁波,称为电磁辐射。 类似的还有X射线等。
这些射线的共同特点是:1、有一定穿透物质的能力;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 殊物质上能发出可见的荧光;4、通过物质时有产生电离 作用。 射线主要通过电离作用对生物体产生一定的影响。
射线并不可怕,我们吃的食物、住的房屋,甚至我们的身体 内都有能放出射线的物质。我们戴夜光表、作X光检查、乘 飞机、吸烟都会接受一定的辐射剂量。
但是,过高的辐射剂 量会引起有害健康的效应。 两个关于放射性的计量单位 6.什么是反应堆 核反应堆是一个能维持和控制核裂变链式反应,从而实现核 能热能转换的装置。
核电厂用的压水反应堆有一个厚厚的钢质贺筒形外壳,腰部 有几个进水品和出水口,称为压力容器,900兆瓦的压水堆, 其压力容器高12米,直径3.9米,壁厚约0.2米。 压力容器内是堆芯,堆芯由燃料组件和控制棒组件等组成。
水在它们的间隙中流过。水在此起两个作用,一是降低中子 的速度使之易于被铀-235核吸收,二是带出热量。
900兆瓦 的压水堆 一般装有157个燃料组件,约含80吨二氧化铀。 压力容器顶装有控制棒驱动机构,通过改变控制棒的位置来 实现开堆、停堆(包括紧急停堆)和调节功率的大小。
7.什么叫做核事故 一般来说,在核设施(例如核电厂)内发生。
在1945年之前、中国、日本。1902年 居里夫人经过4年的艰苦努力发现了放射性元素钋和镭。1905年爱因斯坦提出质能转换公式。20多年以后德国科学家奥托哈恩用中子轰击铀原子核,他们为核能的应用奠定了基础、工业、航天等领域。美国、英国、法国、俄罗斯:核反应或核跃迁时释放的能量:nuclear energy
其他名称。人类开始将核能运用于军事、能源:核能源
英文名称,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:原子能
定义1,发现了核裂变现象,核能源开始进入资本主义国家的军事领域、以色列等国相继展开对核能应用前景的研究。 应用学科。例如重核裂变、轻核聚变时释放的巨大能量:电力(一级学科);核电(二级学科)
定义2:由于原子核内部结构发生变化而释放出的能量。应用学科中文名称:资源科技(一级学科);能源资源学(二级学科)
核能是人类历史上的一项伟大发明,同时也可以叫它为原子能。这离不开早期西方科学家的探索发现
学核的关键看学校,尽量能进我说的几个学校。
清华,西交,上交,中科大。这是首选,然后就是兰州大学,哈工程,四川大学,华北电力,中山大学(新开,不过和法国联合培养)。
有些985学校核工程刚开也可以考虑。一本线左右的有西南科技大学还不错(和九院合作)。
还有些成都理工,南华大学什么的都是渣渣,不要去了。核能是特殊行业,学校一定要好,否则就别学。
核能就业与国家政策密切相关。核专业有好多方向,其中反应堆一定要学校好,放射化学,核燃料是很好就业的,很缺。
辐射防护感觉不怎么样,去过相关研究院。建议不要盲目跟风,以前开核的学校不多,但是也不缺研究人员啊。
核电站以后用三代技术建造,大都是普通工人,工资也就比火电高一半。相关研究院情况也不一。
你要是有背景,随便哪个学校了。
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