論核能的安全性問題

1、god will not treat hardworking people badly, nor will he sympathize with fake hardworking people. it knows how hard you work.模板參考（頁眉可刪）論核能的安全性問題 摘要：能源是社會和經濟發(fā)展的基礎，是人類生活和生產的要素。隨著社會的發(fā)展，能源的需求也在不斷擴大。從能源的供應結構來看，目前世界上消耗的能源主要來自煤、石油、天然氣三大資源，這三種能源不僅利用率低，而且對生態(tài)環(huán)境造成嚴重污染。為了緩解能源矛盾，除了應積極開發(fā)太陽能、風能、潮汐能以及生物質能等再生資源外，核能是

2、被公認的唯一實現的可大規(guī)模替代常規(guī)能源的即清潔又經濟的現代能源。核能不僅單位能量大，而且資源豐富。地球蘊藏的鈾礦和釷礦資源相當于有機燃料的幾十倍。如果進一步實現控核聚變，并在海水中提取氚加以利用，就會從根本上解決能源供應矛盾。然而隨著一系列的核事故的發(fā)生，核能的安全性再一步受到人們的質疑，本文簡要回顧核電的發(fā)展，并對其安全性做了分析，指出核電是一種安全的能源。關鍵詞:能源 核電 安全一、核能的概述能源是推動科學、技術和經濟高速發(fā)展的動力保障，需求正在急劇增加。煤、石油等化石能源不可再生，資源日益枯竭，而且給地球帶來了巨大的污染，這些因素促使人們更加重視尋找潔凈的、可持續(xù)發(fā)展的新能源。在過去的1

3、00年中，人類對能源的研究和使用已從化石燃料的單一化結構，發(fā)展到以化石能源為主，核能和水能互補的多元格局。核能，是核裂變能的簡稱，是通過轉化其質量從原子核釋放的能量，符合阿爾伯特?愛因斯坦的方程e=mc2（其中e=能量，m=質量，c=光速常量），是能源家族的新成員。它包括裂變能和聚變能兩種主要形式。裂變能是重金屬元素的質子通過裂變而釋放的巨大能量，目前已經實現商用化。因為裂變需要的鈾等重金屬元素在地球上含量稀少，而且常規(guī)裂變反應堆會產生長壽命放射性較強的核廢料，這些因素限制了裂變能的發(fā)展。另一種核能形式是目前尚未實現商用化的聚變能。二、世界核電的發(fā)展概況 世界核電至今已有60多年的發(fā)展歷史。截

4、止到2005年年底，全世界核電運行機組共有440多臺，其發(fā)電量約占世界發(fā)電總量的16%。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堆并有多年 的安全管理和運行經驗，擁有一支專業(yè)齊全、技術過硬的隊伍。核電站的建設和運行是一項復雜的技術。中國目前已經能夠設計、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計建造的。第一代核電站核電站的開發(fā)與建設開始于上世紀50年代。1954年，前蘇聯建成電功率為5兆瓦的實驗性核電站：1957年，美國建成電功

5、率為9萬千瓦的shipping port 原型核電站，這些成就證明了利用核能發(fā)電的技術可行性。國際上把上述實驗性和原型核電機組稱為第一代核電機組。第二代核電站上世界60年代后期，在實驗性和原型核電機組基礎上，陸續(xù)建成電功率在30萬千瓦的壓水堆、沸水堆、重水堆、石墨水冷堆等核電機組，它們在進一步證明核能發(fā)電技術可行性的同時，使核電的經濟性也得以證明。上世紀70年代，因石油漲價引發(fā)的能源危機促進了核電的大發(fā)展。目前世界上商業(yè)運行的四百多座核電機組絕大部分是在這段時期建成的，習慣上稱之為第二代核電機組。第三代核電站上世紀90年代，為了解決三里島和切爾諾貝利核電站的嚴重事故的負面影響，世界核電業(yè)界集中

6、力量對嚴重事故的預防和緩解進行了研究和攻關，美國和歐洲先后出臺了“先進輕水堆用戶要求”文件，即urd文件（utility requirements document）和“歐洲用戶對輕水堆核電站的要求”，即（eur）文（european utility requirements document），進一步明確了預防與緩解嚴重事故、提高安全可靠性和改善人因工程等方面的要求。國際上通常把滿足urd文件或eur文件的核電機組稱為第三代核電機組。對第三代核電機組要求能在2010年前進行商用建造。第四代核電站2000年1月，在美國能源部的倡議下，美國、英國、瑞士、南非、日本、法國、加拿大、巴西、韓國和阿根

7、廷等十個有意發(fā)展核能的國家，聯合組成了“第四代國際核能論壇”（gif），于2001年7月簽署了合約，約定共同合作研究開發(fā)第四代核能技術。根據設想，第四代核能方案的安全性和經濟性將更加優(yōu)越，廢物量極少，無需廠外應急，并具備固有的防止核擴散的能力。高溫氣冷堆，熔鹽堆，鈉冷快堆就是具有第四代特點的反應堆。 第一代核電站為原型堆，其目的在于驗證核電設計技術和商業(yè)開發(fā)前景；第二代核電站為技術成熟的商業(yè)堆，目前在運的核電站絕大部分屬于第二代核電站；第三代核電站為符合urd或eur要求的核電站，其安全性和經濟性均較第二代有所提高，屬于未來發(fā)展的主要方向之一；第四代核電站強化了防止核擴散等方面的要求，目前處在

8、原型堆技術研發(fā)階段。中國大陸的核電起步較晚，80年代才動工興建核電站。中國自行設計建造的30萬千瓦（電）秦山核電站在1991年底投入運行。大亞灣核電站于1987年開工，于1994年全部并網發(fā)電。三、核能的優(yōu)點與缺點世界上有比較豐富的核資源，核燃料有鈾、釷氘、鋰、硼等等，世界上鈾的儲量約為417萬噸。地球上可供開發(fā)的核燃料資源，可提供的能量是礦石燃料的十多萬倍。核能應用作為緩和世界能源危機的一種經濟有效的措施有許多的優(yōu)點。1. 核能具有的優(yōu)點：1.1 利用核能發(fā)電不像化石燃料發(fā)電那樣排放巨量的污染物質到大氣中，因此核能發(fā)電不會造成空氣污染。1.2 利用核能發(fā)電不會產生加重地球溫室效應的二氧化碳。

9、火電站不斷地向大氣里排放二氧化硫和氧化氮等有害物質，同時煤里的少量鈾、鈦和鐳等放射性物質，也會隨著煙塵飄落到火電站的周圍，污染環(huán)境。而核電站設置了層層屏障，基本上不排放污染環(huán)境的物質，就是放射性污染也比燒煤電站少得多。據統計，核電站正常運行的時候，一年給居民帶來的放射性影響，還不到一次x光透視所受的劑量。1.3 核燃料能量密度比起化石燃料高上幾百萬倍，故核能電廠所使用的燃料體積小，運輸與儲存都很方便，一座1000百萬瓦的核能電廠一年只需30公噸的鈾燃料，一航次的飛機就可以完成運送。1.4 由于核燃料的運輸量小，所以核電站就可建在最需要的工業(yè)區(qū)附近。核電站的基本建設投資一般是同等火電站的一倍半到

10、兩倍，不過它的核燃料費用卻要比煤便宜得多，運行維修費用也比火電站少。1.5 核能發(fā)電的成本中，燃料費用所占的比例較低，核能發(fā)電的成本較不易受到國際經濟情勢影響，故發(fā)電成本較其他發(fā)電方法為穩(wěn)定。1.6 安全性強。從第一座核電站建成以來，全世界投入運行的核電站達400多座，30多年來基本上是安全正常的。雖然有1979年美國三里島壓水堆核電站事故和1986年蘇聯切爾諾貝利石墨沸水堆核電站事故，但這兩次事故都是由于人為因素造成的。隨著壓水堆的進一步改進，核電站有可能會變得更加安全。然而，核能是把雙刃劍，在其巨大的優(yōu)勢下，也存在不可忽視的劣勢。2. 核能具有的缺點：2.1 為核裂變鏈式反應提供必要的條件

11、，使之得以進行。2.2 核能電廠會產生高低階放射性廢料，或者是使用過之核燃料，雖然所占體積不大，但因具有放射線，故必須慎重處理，且需面對相當大的政治困擾。2.3 鏈式反應必須能由人通過一定裝置進行控制。失去控制的裂變能不僅不能用于發(fā)電，還會釀成災害。（如切爾諾貝利核電站和福島核電站等等）2.4 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重。2.5 裂變反應產生的能量要能從反應堆中安全取出。2.6 裂變反應中產生的中子和放射性物質對人體危害很大，必須設法避免它們對核電站工作人員和附近居民的傷害。2.7 核能電廠投資成本太大，電力公司的財務風險較高。2

12、.8 核能電廠較不適宜做尖峰、離峰之隨載運轉。2.9 興建核電廠較易引發(fā)政治歧見紛爭。2.10 核電廠的反應器內有大量的放射性物質，如果在事故中釋放到外界環(huán)境，會對生態(tài)及民眾造成傷害。目前，世界各地的研究人員正在開發(fā)寬度小于人的頭發(fā)的微型裝置，用于從生化傳感器到醫(yī)學植入體的各種用途。但這方面存在著一個障礙：目前還沒人能拿出一種與這么小的微型機械裝置相匹配的能源。6縱觀核能的優(yōu)缺點，核能的安全性問題很重要，公眾對核電安全性的質疑從未停止。公眾的置疑，源于核事故的出現。前蘇聯的切爾諾貝利核電站的核泄事件作為核能安全的導火線，讓人們意識到核能利用潛在的危險性和污染性，也正是從此開始，核能的清潔特性開

13、始被忽視，核能不安全、污染嚴重等一系列核能威脅論成了主流。四、切爾諾貝利核電廠事故和福島核電站事故分析切爾諾貝利核事故是因為測試未經俄羅斯核建設委員會批準，設定工作順序的方法錯誤，物資和工程設備的管理不當，緊急反應物資和設備不足，對其他裝置發(fā)生的事故保密，測試計劃不周，理者對測試的技術理解有差，改正措施不當，違反規(guī)定，缺乏安全訓練，安全責任分工不明，緊急情況處置不當。裝置未經授權不應進行測試，反應堆的設計使得當輸出功率低于20時不穩(wěn)定，大型活性區(qū)需要復雜的控制系統，因為管線復雜，因此為每個通道提供緊急冷卻比較困難。自建設開始未對修改后的標準進行更新，缺乏工程安全設備以避免操作工失誤，系統的安全

14、系數不當。提供的緊急情況應對資料不充分，為準備測試員工已工作了24小時，負責試驗的工程師對核反堆知之甚少；程序的質量低。 福島核電站是60年代設計、1971年建成的老式核電站，由于缺乏外部厚實安全殼，只有內部鋼安全殼。讓其在極端情況下的安全防護措施仍存在一定問題。福島核電處于地震帶上，而選址、備用電源等設計欠缺妥善的考慮。而此前福島核電站對發(fā)生的多起小事故隱瞞和忽視，使得安全隱患未能的到妥善處理。這是造成事故發(fā)生的直接原因。日本政府以及東京電力公司在事故發(fā)生之初以及過程中的處理手法值得質疑。東京電力福島第一核電站號機組反應堆水位日晚出現下降，一時間燃料棒幾乎完全露出，其原因竟然是在向反應堆堆芯

15、灌注冷卻水時，負責水泵的工作人員到別處巡邏，沒有注意到水泵燃料耗盡。這樣低級的失誤，簡直令人難以置信。日本當局在事故最初對事故的嚴重程度沒有足夠認識，一名日本官員在事故剛發(fā)生時甚至說，核電站泄漏的放射線劑量僅相當于人們在醫(yī)院利用醫(yī)學器械進行放射線身體檢查時承受的劑量。這根本就是荒謬。這是造成事故持續(xù)惡化的的主要原因。五、中國核能發(fā)展的趨勢核電站只需消耗很少的核燃料，就可以產生大量的電能，干凈、無污染，對于發(fā)展迅速環(huán)境壓力較大的中國來說，再合適不過。中國正在加大能源結構調整力度。積極發(fā)展核電、風電、水電等清潔優(yōu)質能源已刻不容緩。中國能源結構仍以煤炭為主體，清潔優(yōu)質能源的比重偏低。中國目前建成和在

16、建的核電站總裝機容量為870萬千瓦，預計到2010年中國核電裝機容量約為2000萬千瓦，2020年約為4000萬千瓦。到2050年，根據不同部門的估算，中國核電裝機容量可以分為高中低三種方案：高方案為3.6億千瓦（約占中國電力總裝機容量的30%），中方案為2.4億千瓦（約占中國電力總裝機容量的20%），低方案為1.2億千瓦（約占中國電力總裝機容量的10%）。中國國家發(fā)展改革委員會正在制定中國核電發(fā)展民用工業(yè)規(guī)劃，準備到2020年中國電力總裝機容量預計為9億千瓦時，核電的比重將占電力總容量的4%，即是中國核電在2020年時將為3600-4000萬千瓦。從核電發(fā)展總趨勢來看，中國核電發(fā)展的技術路線和戰(zhàn)略路線早已明確并正在執(zhí)行，當前發(fā)展壓水堆，中期發(fā)展快中子堆，遠期發(fā)展聚變堆。具體地說就是，近期發(fā)展熱中子反應堆核電站；為了充分利用鈾資源，采用鈾钚循環(huán)的技術路線，中期發(fā)展快中