核电基础知识.pdf

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1、核电基础知识核电基础知识第一节核电发展概述1.核能--无穷的能源核能分为裂变能和聚变能两种。目前人类能正在用于和平利用的只有裂变能。可控聚变能利用技术正在实验和攻克阶段。核裂变能的主要原料之一是铀，世界上已探明的铀储存量约490万吨，钍储量约275万吨。如果利用的好可用2400～2800年。聚变反应主要来源于氘—氚的核反应，氘可来自大量海水，氚可来自锂（Li+n）。因此聚变燃料主要是氘和锂，第一个优点是，海水中氘的含量为0.03克/升，据估计核能核能地球上的海水量约为图1-1天然铀矿138亿亿米2，所以世界上氘的储量约45万亿吨；1升海水中所含的氘，经过核聚变可提供相当于300升汽

2、油燃烧后所放出的能量。地球上的锂储量虽然比氘少的多，但也有图1-2费米2000多亿吨，用它来制造氚，足够满足人类对聚变能的需求。这些聚变燃料所释放的能量比全世界现有能源总量放出的能量大千万倍。按目前世界能源消耗的水平，地球上可供原子核聚变的氘和氚，能供人类使用上千亿年。如果人类实现了氘—氚的可控核聚变，核燃料就可谓“取之不尽，用之不竭了”，人类就图1-3第一座链式反应将从根本上解决了能源问题，这正是目前核编辑：朱思民1核电基础知识科学家们孜孜以求的所以。第二个优点是，聚变能源不仅丰富，而且安全、清洁。聚变产生的放射性比裂变小的多。专家们预测，核能在未来将成为人类取之不尽的持久能源。

3、2.世界核电发展情况概述核能是20世纪人类的一项伟大发现，并已取得了十分重要的成果。1942年12月2日，著名科学家费米领导几十位科学家，在美国芝加哥大学成功启动了世界上第一座核反应堆，这座反应堆被命名为“芝加哥”第一号，CP-1。从它对未来的推动和它对社会变迁的重大意义来说，可以同蒸汽机的发明相提并论。这是一个伟大的科学成就。首先被应用于原子武器和潜艇核动力方面。然后，各种类型的核电站相继建成。标志着人类从此进入了核能时代。在这以前人类利用的能源，只涉及到物理变化和化学变化，当核能进入人们的生产和生活后，一种通过原子核变化而产生的新能源从此诞生。第一座反应堆首次启动时，功率仅为0

4、.5瓦,十天后功率上升到200瓦。1954年，苏联在莫斯科附近的奥布宁斯克建立了世界上第一座核电图1-4世界第一个反应堆站，输出功率为5000千瓦。在此后的50年里各国对不同堆型进行了不同选择和开发。从此，人类开始了和平利用原子能的历史。美国和法国以轻水压水堆为主，加拿大以重水堆为主，英国相继建成一批生产钚和发电两用的石墨气冷堆核电站。美国利用核潜艇技术建成功率9万千瓦的第一座压水堆核电站，到上世纪70年代，核电的发图1-5世界上第一座核电站展进入了高潮，集中开发--奥布宁斯克核电站编辑：朱思民2核电基础知识轻水堆、重水堆、热中子增值堆和高温气冷堆。80年代则以轻水堆、重水堆为重点

5、商用堆。目前，前苏联、美国、法国、比利时、德国、英国、日本、加拿大等发达国家相继建造了大量核电站。我国自80年代开始，设计和建造核电站，自行设计的秦山核电站于1991年并网发电。同年大亚湾核电站并网发电。到目前为止，岭澳核电、秦山二期、秦山三期、田湾核电、岭东、秦山二扩都相继并网发电，中国大陆正在运行的核电机组已达15座，到目前我国核电在役装机容量已达到1000多万千瓦。时至今日，核能已占全世界总能耗的6%。国际原子能机构统计，截至2010年6月，全世界共有438台核电机组在运行，共有249座核电站，总发电量3.72亿千瓦，另有61个机组在建。占全世界发电量的16%，分布于世界32

6、个国家。国际能源机构和经济合作与发展组织核能机构2010年6月16日在巴黎联合发布未来核能发展路线图。两家机构在线路图中指出，发展核能在减少二氧化碳排放上可发挥主要作用，从现在到2050年，全世界的电力将有四分之一来自核电，核电的发电量将占全球发电总量的14%。在此期间，亚洲将成为核能发电领域发展最快的地区。当前，世界上的主要能源是煤、石油、天然气这些化石燃料，化石燃料不是可再生能源，用掉一点儿就少一点儿。燃烧化石燃料向大气排放大量的“温室气体”二氧化碳、形成酸雨的二氧化硫和氮的氧化物，并排放大量的烟尘，这些有害的物质对环境造成了严重的破坏。核能不产生这些有害物质。1987年，世界

7、卫生组织总干事布伦特兰领导的世界环境和发展委员会提出了“可持续发展”的概念，就是“既满足当代人的需求，又不危及后代人满足其需求的发展”。为了实现可持续发展，人类迫切地需要新的替代能源。目前唯一达到工业应用、可以大规模替代化石燃料的能源，就是核能。从发展趋势来看，在今后30年内将会有更多国家和地区拥有核电站，由此可见核电必将成为电力工业的支柱产业。3．我国核电发展现状和未来3.1.人类的需求和自然条件我国的煤碳、水力和石油资源有一定的蕴藏量，但是人口众多，人均占有量不多