核能的發(fā)展與展望.doc

_核能的發(fā)展與展望 摘要 核能是一種清潔、安全、可靠的能源。核電是利用核能發(fā)電的一種發(fā)電方式，具有供應(yīng)能力強(qiáng)、能大規(guī)模應(yīng)用等特點(diǎn)。在全世界范圍內(nèi)，核電由于資源消耗少、環(huán)境影響小和供應(yīng)能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，成為與火電、水電并稱的世界三大電力供應(yīng)支柱。隨著國(guó)際能源供應(yīng)形勢(shì)日趨緊張，為了滿足電力需求的快速增長(zhǎng)和更好地保護(hù)環(huán)境，核能發(fā)電再次引起各國(guó)的興趣。國(guó)際權(quán)威機(jī)構(gòu)預(yù)測(cè)，在未來(lái)25年中，全球?qū)⑴d建90座至300座1600兆瓦的反應(yīng)堆，迎來(lái)核電站建設(shè)的新高峰期。美國(guó)、法國(guó)等國(guó)的核電技術(shù)比較成熟，市場(chǎng)機(jī)制培育較為充分，而且大多是核電大國(guó)，它們對(duì)待核電的態(tài)度在很大程度上影響到世界核電的發(fā)展趨勢(shì)。目前，我國(guó)核電已由起步進(jìn)入發(fā)展階段，具有自主設(shè)計(jì)建造第一代核電的能力，我國(guó)已做出積極推進(jìn)核電發(fā)展的重大決定，加快我國(guó)核電建設(shè)，提高核電在電力供給中的比重，這將有助于緩解電力增民與交通運(yùn)輸?shù)拿?，核能利用的發(fā)展前景將越來(lái)越廣闊。關(guān)鍵詞 核能利用 核能發(fā)展 核電優(yōu)缺點(diǎn) 前景 核能核能是原子核結(jié)構(gòu)發(fā)生變化是釋放出來(lái)的能量。目前人類利用核能主要有三種重元素的原子核發(fā)生裂變和輕元素的原子核發(fā)生聚合反映時(shí)釋放出來(lái)的核能或是原子核自發(fā)射出某種粒子而變?yōu)榱硪环N核的過(guò)程，它們分別為核裂變能、核聚變能和核衰變。 核能發(fā)展史19世紀(jì)末英國(guó)物理學(xué)家湯姆遜發(fā)現(xiàn)了電子。1895年德國(guó)物理學(xué)家倫琴發(fā)現(xiàn)了X射線。1896年法國(guó)物理學(xué)家貝克勒爾發(fā)現(xiàn)了放射性。1898年居里夫人發(fā)現(xiàn)新的放射性元素釙。1902年居里夫人經(jīng)過(guò)4年的艱苦努力又發(fā)現(xiàn)了放射性元素鐳。1905年愛(ài)因斯坦提出質(zhì)能轉(zhuǎn)換公式。1914年英國(guó)物理學(xué)家盧瑟福通過(guò)實(shí)驗(yàn)，確定氫原子核是一個(gè)正電荷單元，稱為質(zhì)子。1935年英國(guó)物理學(xué)家查得威克發(fā)現(xiàn)了中子。1938年德國(guó)科學(xué)家?jiàn)W托哈恩用中子轟擊鈾原子核，發(fā)現(xiàn)了核裂變現(xiàn)象。1942年12月2日美國(guó)芝加哥大學(xué)成功啟動(dòng)了世界上第一座核反應(yīng)堆。1945年8月6日和9日美國(guó)將兩顆原子彈先后投在了日本的廣島和長(zhǎng)崎。1957年蘇聯(lián)建成了世界上第一座核電站-奧布靈斯克核電站。在1945年之前，人類在能源利用領(lǐng)域只涉及到物理變化和化學(xué)變化。二戰(zhàn)時(shí)，原子彈誕生了。人類開(kāi)始將核能運(yùn)用于軍事、能源、工業(yè)、航天等領(lǐng)域。美國(guó)、俄羅斯、英國(guó)、法國(guó)、中國(guó)、日本、以色列等國(guó)相繼展開(kāi)對(duì)核能應(yīng)用前景的研究。 核能發(fā)電 核能的發(fā)展和利用是20世紀(jì)科技史上最杰出的成就之一。它通過(guò)轉(zhuǎn)化其質(zhì)量從原子核釋放的能量，符合阿爾伯特愛(ài)因斯坦的方程E=mc2，該方程式表明，質(zhì)量和能量是等價(jià)的，其比例常數(shù)為光速的平方。在核能的利用中，核電廠的發(fā)展是相當(dāng)迅速的，己被公認(rèn)為是一種經(jīng)濟(jì)、安全、可靠、干凈的能源，核動(dòng)力技術(shù)在多數(shù)發(fā)達(dá)國(guó)家得到了巨大發(fā)展，也在很多發(fā)展中國(guó)家獲得了廣泛的認(rèn)可。根據(jù)能源需求和能源生產(chǎn)結(jié)構(gòu)，我國(guó)政府己制定了積極發(fā)展核電的方針，建設(shè)了秦山和大亞灣兩大核電基地，中國(guó)核電建設(shè)的安全策略取得了成功。 核能發(fā)電優(yōu)缺點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：1.核能發(fā)電不像化石燃料發(fā)電那樣排放巨量的污染物質(zhì)到大氣中，因此核能發(fā)展不會(huì)造成空氣污染。2.核能發(fā)電不會(huì)產(chǎn)生加重地球溫室效應(yīng)的二氧化碳。3.核能發(fā)電所使用的鈾燃料，除了發(fā)電外，沒(méi)有其他的用途。4.核燃料能量密度比起化石燃料高上幾百萬(wàn)倍，故核能電廠所使用的燃料體積小，運(yùn)輸與儲(chǔ)存都很方便，一座1000百萬(wàn)瓦的核能電廠一年只需30公噸的鈾燃料，一航次的飛機(jī)就可以完成運(yùn)送。5.核能發(fā)電的成本中，燃料費(fèi)用所占的比例較低，核能發(fā)電的成本較不易受到國(guó)際經(jīng)濟(jì)情勢(shì)影響，故發(fā)電成本較其他發(fā)電方法為穩(wěn)定。缺點(diǎn)：1.核能電廠會(huì)產(chǎn)生高低階放射性廢料，或者是使用過(guò)之核燃料，雖然所占體積不大，但因具有放射線，故必須慎重處理，且需面對(duì)相當(dāng)大的政治困擾。2.核能發(fā)電廠熱效率較低，因而比一般化石燃料電廠排放更多廢熱到環(huán)境裏，故核能電廠的熱污染較嚴(yán)重。3.核能電廠投資成本太大，電力公司的財(cái)務(wù)風(fēng)險(xiǎn)較高。4.核能電廠較不適宜做尖峰、離峰之隨載運(yùn)轉(zhuǎn)。5.興建核電廠較易引發(fā)政治歧見(jiàn)紛爭(zhēng)。6.核電廠的反應(yīng)器內(nèi)有大量的放射性物質(zhì)，如果在事故中釋放到外界環(huán)境，會(huì)對(duì)生態(tài)及民眾造成傷害。 我國(guó)核電發(fā)展和發(fā)展趨勢(shì)中國(guó)能源結(jié)構(gòu)仍以煤炭為主體，清潔優(yōu)質(zhì)能源的比重偏低。中國(guó)目前建成和在建的核電站總裝機(jī)容量為870萬(wàn)千瓦，預(yù)計(jì)到2010年中國(guó)核電裝機(jī)容量約為2000萬(wàn)千瓦，2020年約為4000萬(wàn)千瓦。到2050年，根據(jù)不同部門的估算，中國(guó)核電裝機(jī)容量可以分為高中低三種方案：高方案為3.6億千瓦（約占中國(guó)電力總裝機(jī)容量的30%），中方案為2.4億千瓦（約占中國(guó)電力總裝機(jī)容量的20%），低方案為1.2億千瓦（約占中國(guó)電力總裝機(jī)容量的10%）。 從核電發(fā)展總趨勢(shì)來(lái)看，中國(guó)核電發(fā)展的技術(shù)路線和戰(zhàn)略路線早已明確并正在執(zhí)行，當(dāng)前發(fā)展壓水堆，中期發(fā)展快中子堆，遠(yuǎn)期發(fā)展聚變堆。具體地說(shuō)就是，近期發(fā)展熱中子反應(yīng)堆核電站，為了充分利用鈾資源，采用鈾钚循環(huán)的技術(shù)路線，中期發(fā)展快中子增殖反應(yīng)堆核電站，遠(yuǎn)期發(fā)展聚變堆核電站，從而基本上“永遠(yuǎn)”解決能源需求的矛盾。 推動(dòng)全球核能利用 當(dāng)今世界，核能已經(jīng)成為越來(lái)越重要的清潔能源。由日本大地震引發(fā)的“核電站危機(jī)”，持續(xù)牽動(dòng)著全世界的神經(jīng)。此刻，除了關(guān)注核輻射物質(zhì)的不斷擴(kuò)散，如何看待核能的利用，也成為廣泛議論的話題，對(duì)核電站安全的擔(dān)憂也在彌漫。福島核危機(jī)表明，人類已到了重新審度核能應(yīng)用的時(shí)候，僅有清潔是不夠的，還必須是安全的。核安全管理是一個(gè)全局性的動(dòng)態(tài)過(guò)程，它既有相當(dāng)穩(wěn)定的法規(guī)強(qiáng)制性，也有隨著技術(shù)的進(jìn)步而不斷改善的與時(shí)俱進(jìn)性。在安全第一的前提下，如何再進(jìn)一步提升安全水平的同時(shí)提高核電的社會(huì)經(jīng)濟(jì)競(jìng)爭(zhēng)力，就需要我們把握大局，統(tǒng)攬全局，融會(huì)貫通。提高人類對(duì)核能的可控性，降低風(fēng)險(xiǎn)，安全應(yīng)用，當(dāng)是福島核危機(jī)給全世界的警鐘。 結(jié)束語(yǔ)未來(lái)能源結(jié)構(gòu)必定是多能互補(bǔ)，各顯其能的時(shí)代?，F(xiàn)階段就應(yīng)該加快提高新能源和可再生能源在能源結(jié)構(gòu)中的比例。新能源和可再生能源產(chǎn)業(yè)龐大，穩(wěn)步增長(zhǎng)，前途無(wú)限，存在令人鼓舞的商業(yè)機(jī)會(huì)，愿更多的金融投資者和企業(yè)家關(guān)注新能源行業(yè)。加強(qiáng)行業(yè)科學(xué)技術(shù)知識(shí)普及宣傳，使全社會(huì)尤其青少年，認(rèn)識(shí)新能源，了解新能源，使用新能源。參考文獻(xiàn)（1）孫憲文,姜軍,朱松.核裂變與核聚變發(fā)電綜述J.遼寧：東北電力技術(shù)，2002（2）熊本和.世界核電的現(xiàn)狀與未來(lái)J.國(guó)防科技工業(yè)，2001（3）倪士英.核能利用及其對(duì)環(huán)境的影響J.能源工程，1995（4）陳世君.世界核電現(xiàn)狀及其發(fā)展趨勢(shì)J.東方電氣評(píng)論，2001（5）朱青，等.關(guān)于我國(guó)核電發(fā)展趨勢(shì)的構(gòu)想J.江西：東華理工大學(xué)，2011（6） 陳志東,林清，鄧飛，等.大亞灣核電站周圍海洋介質(zhì)中核素90Sr、137Cs的放射性水平，全國(guó)放射性流出物和環(huán)境監(jiān)測(cè)與評(píng)價(jià)研討會(huì)論文匯編，2003，110。（7） 李書鼎.放射生態(tài)學(xué)原理及應(yīng)用.北京：中國(guó)環(huán)境科學(xué)出版社，2005.（8） 談成龍. 環(huán)境放射性測(cè)評(píng)工作以蒙古和羅馬尼亞為例. 世界核地質(zhì)科學(xué)，2005，22（02）：120. （9） 美國(guó)能源信息署編