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时间:2018-07-22
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1、暨南大学本科生课程论文论文题目:核能的优势与危害学院:电气信息学院学系:信息安全专业:信息安全课程名称:环境与健康学生姓名:常阳学号:2014053117指导教师:熊江霞2015年11月28日暨南大学本科生课程论文论文题目:核能的优势与危害学院:电气信息学院学系:信息安全专业:信息安全课程名称:环境与健康学生姓名:常阳学号:2014053117指导教师:熊江霞2015年11月28日摘要关键词:核优势危害整治目录摘要目录1.核能的本质与发展1.1核能的本质1.2核能的起源1.3当代核能发展2.核能的优势
2、与缺陷2.1核能的优势2.2核能的缺陷2.32.43.核事故及整治3.1切尔诺贝利事件3.2福岛核电站事件3.3实现核安全4.4.14.24.35.5.15.25.3注释参考文献核能的优势与危害1.核能的本质与发展1.1核能的本质核能(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。2、核聚变,原子的粒子熔合在一起。3、核衰变,自然的慢得多的裂变形式。核能发电的能量
3、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。1.2核能的起源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
4、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1
5、2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。1.3当代核能发展自人类利用原子能发电以来,核电已走过半个多世纪的历程。在经过最初十几年的试验性发展阶段之后,核电技术趋于成熟。根据国际原子能机构公布的数据,早在2011年,全球在运行的核电机组共442个,具体为美国104个、法国58个、日本54个、俄罗斯32个、韩国21个、印度20个。总装机3.75
6、亿千瓦,核电发电量约占全球发电总量的16%。有17个国家或地区核发电量超过25%。除了常规的核电站建设,近年小型核电也迎来了发展热潮。稍早前,美国能源部宣布出资2.26亿美元,支持努斯凯尔能源公司开展小型核电的技术研发和许可证申请,可以看出即使在福岛核事故之后,奥巴马政府对于通过发展小型核电实现其清洁能源发展目标仍寄予厚望。中国开展和平利用核能近半个世纪以来,也取得了举世瞩目的成就。到2020年中国投产的运行机组将是目前装机容量的4倍,届时非石化能源占全国能源的比重将达13%,其中核电所占比重将超过5
7、0%。在我国未来的能源规划中,核能将扮演更为重要的角色,1.核能的优势与缺陷2.1核能的优势核能发电最大的优势就是我们所认识的,能量巨大。它以少量的核子燃料即可产生大量的能量。低浓缩铀1吨具有相当于约5万吨的重油之能量。除此之外,核能发电的优势还有以下几点:1、污染低。核能发电的方式是:利用核反应堆中核裂变所释放出的热能进行发电。核能发电不会排放巨量的污染物质到大气中,不会造成空气污染。尤其是同火电站相比,核能发电不会产生地球温室效应的"罪魁祸首"--二氧化碳。核电站设置了层层屏障,基本上不排放污染环
8、境的物质,就是放射性污染也比烧煤电站少得多。2、从燃料资源上而言,地球有望供应。世界上有比较丰富的核资源,核燃料有铀、钍氘、锂、硼等等,全球铀的储量约为417万吨。地球上可供开发的核燃料资源、可提供的能量是矿石燃料的十多万倍。3、运输方便、成本低。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。例如,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
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