畢業(yè)論文--中國核電發(fā)展

1、 核科學(xué)概論論文中國核電發(fā)展 成都理工大學(xué)工程技術(shù)學(xué)校 專業(yè)：核工程與核技術(shù) 班級(jí)：核工四班 學(xué)號(hào)：201020401419 姓名：蘇冠豪2012.5.17摘要：核能，即原子能，是指核反應(yīng)時(shí)釋放的能量。近半個(gè)多世紀(jì)以來，人類一方面發(fā)展核能，另一方面，到現(xiàn)在為止，沒有任何國家找到安全、永久處理高放射性核廢料的辦法，核能的安全與否的問題長期以來爭論紛紛。世界核能的發(fā)展面臨的最大挑戰(zhàn)公眾接受性的問題。和其他技術(shù)相比，公眾容易過高估汁了核能的風(fēng)險(xiǎn)。它源于公眾對(duì)核能安全和廢物處理的擔(dān)心，但是不完全取決于技術(shù)因素。改善核能公眾接受性的關(guān)鍵在于改變核能的風(fēng)險(xiǎn)特征。必須把核能安全的技術(shù)、管理和監(jiān)督工作放到首位

2、，在利用核能造福人類的同時(shí)，把其危害性降到最低。核電作為一種清潔能源，對(duì)于滿足中國電力需求、優(yōu)化能源結(jié)構(gòu)、減少環(huán)境污染、促進(jìn)經(jīng)濟(jì)能源可持續(xù)發(fā)展具有重要戰(zhàn)略意義。這就要求制定核電發(fā)展長遠(yuǎn)規(guī)劃，制定與采用核安全法規(guī)標(biāo)準(zhǔn)，理性看待核電技術(shù)，杜絕核風(fēng)險(xiǎn)決策機(jī)制以及安全監(jiān)管制度上的缺失，保證天然鈾可持續(xù)供應(yīng)，妥善處理放射性廢物，大力培養(yǎng)核能領(lǐng)域高級(jí)人才。關(guān)鍵詞： 核能、安全、中國、核電、核能發(fā)展前言：中國長期以來，以煤炭為主的能源結(jié)構(gòu)不僅已無法適應(yīng)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，也造成了較嚴(yán)重的社會(huì)能源、環(huán)境問題。能源發(fā)面，煤炭可供人類使用的時(shí)間為二百至二百二十年，中國面臨煤炭枯竭的嚴(yán)峻形勢不言而喻；環(huán)境發(fā)面，燃用各種

3、化石燃料將向大氣中排放大量的溫室氣體二氧化碳，硫氧化物和氮氧化物等有害氣體以及大量的煙塵，對(duì)環(huán)境造成極其嚴(yán)重的破壞。因此，中國有必要積極改善能源利用結(jié)構(gòu)和實(shí)現(xiàn)能源的多元化供給。目前，由于有枯水期和豐水期的分別，造成水電電力不夠穩(wěn)定；而太陽能和風(fēng)能在短期內(nèi)又不可能在總電力裝機(jī)容量中占有較大的份額。所以，核能是目前唯一達(dá)到工業(yè)應(yīng)用、可以大規(guī)模替代化石燃料的能源。核能作為一種清潔的可再生資源在資源逐漸枯竭的當(dāng)代越來越受到各國的重視。自核能利用以來，特別是三哩島和切爾諾貝利核事故之后，各國和有關(guān)國際組織都十分重視核安全，而近日日本大地震造成的福島第一核電站泄漏事故再次引起全球的集體關(guān)注，由此核安全的問

4、題再次進(jìn)入人們的視野。對(duì)于中國而言，我國政府和核安全管理當(dāng)局制定了一系列有關(guān)核安全的政策、法規(guī)和規(guī)則。多年來，我國的核安全狀況是良好的，為了保持良好的安全記錄，不斷提高我國的核安全管理水平，決不是駕輕就熟、輕車熟路不思改革就能奏效的，無論是監(jiān)管者，還是實(shí)施者，都需不斷提高認(rèn)識(shí)，以新的理念與技術(shù)，實(shí)現(xiàn)新的管理。核安全涉及到各種學(xué)科，知識(shí)面很寬；核安全是全方位的，不能掛一漏萬；保證安全性的要素是相互關(guān)聯(lián)的，具有整體性和平衡性；一些核安全要求的提法較為原則，其真正內(nèi)涵需要在實(shí)踐中加以理解和不斷從積累經(jīng)驗(yàn)中來體會(huì)。為此，我們需要正確理解和把握核安全的本質(zhì)要求。一、核能的概念核能（或稱原子能）是通過轉(zhuǎn)化

5、其質(zhì)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(zhì)量，c=光速常量。核能通過三種核反應(yīng)之一釋放：1、核裂變，打開原子核的結(jié)合力。2、核聚變，原子的粒子熔合在一起。3、核衰變，自然的慢得多的裂變形式。人們利用核能的目的有兩個(gè)方面，一種是將核能最為一種中子能，利用核裂變產(chǎn)生的大量中子以生產(chǎn)軍用或民用的同位素，進(jìn)行各項(xiàng)研究；另一種是將核能作為一種熱源，利用核反應(yīng)所釋放的熱量來供熱、發(fā)電。按照傳統(tǒng)的能源分類標(biāo)準(zhǔn)，核能長期以來都是以不可再生的一次能源的身份出現(xiàn)在能源領(lǐng)域。它作為能源的一種，其地位是隨著科技的不斷進(jìn)步而確立起來的。在科技的發(fā)展過程中，核能也經(jīng)

6、歷了由新能源到常規(guī)能源的變化過程。在核裂變技術(shù)被人類熟練的掌握之前，由于技術(shù)的限制，核能并沒有被廣泛開發(fā)利用，不能歸入常規(guī)能源之列，甚至都不能稱其為新能源。能源危機(jī)的出現(xiàn)使得人們將目光轉(zhuǎn)向新能源的開發(fā)和利用，而核能也是在此時(shí)才作為新能源被各國采用，隨著前蘇聯(lián)及美國在核技術(shù)上的發(fā)展，核能逐漸被世界各國廣泛利用，并日益成熟，轉(zhuǎn)向常規(guī)能源之列。核能作為能源的一種，其地位是隨著科技的不斷進(jìn)步而確立起來的。在科技的發(fā)展過程中，核能也經(jīng)歷了由新能源到常規(guī)能源的變化過程。在核裂變技術(shù)被人類熟練的掌握之前，由于技術(shù)的限制，核能并沒有被廣泛開發(fā)利用，不能歸入常規(guī)能源之列，甚至都不能稱其為新能源。能源危機(jī)的出現(xiàn)使

7、得人們將目光轉(zhuǎn)向新能源的開發(fā)和利用，而核能也是在此時(shí)才作為新能源被各國采用，隨著前蘇聯(lián)及美國在核技術(shù)上的發(fā)展，核能逐漸被世界各國廣泛利用，并日益成熟，轉(zhuǎn)向常規(guī)能源之列。二、核能的發(fā)展應(yīng)用歷史19世紀(jì)末 英國物理學(xué)家湯姆遜發(fā)現(xiàn)了電子。1895年 德國物理學(xué)家倫琴發(fā)現(xiàn)了X射線。1896年 法國物理學(xué)家貝克勒爾發(fā)現(xiàn)了放射性。1898年 居里夫人與居里先生發(fā)現(xiàn)新的放射性元素釙。1902年 居里夫人經(jīng)過4年的艱苦努力又發(fā)現(xiàn)了放射性元素鐳。1905年 愛因斯坦提出質(zhì)能轉(zhuǎn)換公式。1914年 英國物理學(xué)家盧瑟福通過實(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 英國物理學(xué)家查得威克發(fā)現(xiàn)了中子。193

8、8年 德國科學(xué)家奧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 美國將兩顆原子彈先后投在了日本的廣島和長崎。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。1986年4月26日，前蘇聯(lián)切爾諾貝利核電站發(fā)生爆炸，引發(fā)了全世界對(duì)核安全問題的高度關(guān)注。三 核能的安全雖然對(duì)核設(shè)施產(chǎn)生的輻射照射對(duì)工作人員和周圍居民的健康影響還存在一些爭論，但一般而言，核設(shè)施在正常運(yùn)行工況下的環(huán)境安全性已被人們所廣泛接受。事實(shí)上，像核電站這樣的大型設(shè)施，在正常運(yùn)行工況下對(duì)周圍公眾產(chǎn)生的輻射遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于天然的輻射水平。在我國

9、，要求核電站正常運(yùn)行情況下對(duì)周圍居民產(chǎn)生的年輻射劑量不得超過0.25mSv，而我國目前核電站實(shí)際產(chǎn)生的輻射劑量己遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于這個(gè)限值。在世界范圍內(nèi)，天然的平均輻射水平為24mSv，我國為23mSv?？茖W(xué)已證明，核電對(duì)公眾健康的影響遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于人們?nèi)粘Ｉ钪兴龅降脑S多健康風(fēng)險(xiǎn)，即使對(duì)核能持批評(píng)態(tài)度的CSU對(duì)核電風(fēng)險(xiǎn)的評(píng)價(jià)結(jié)果也是如果。核能系統(tǒng)事故條件下可能產(chǎn)生的輻射后果是影響核能公眾接受性的一個(gè)關(guān)鍵因素。幾十年運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)表明，現(xiàn)有核電機(jī)組的設(shè)計(jì)與運(yùn)行是足夠安全的，核安全固然是公眾關(guān)心的重大問題，但從技術(shù)上來說它已不是核電發(fā)展的主要障礙。目前全球核電對(duì)電力工業(yè)的貢獻(xiàn)，一直維持在17%左右，它已經(jīng)是一項(xiàng)成熟

10、的技術(shù)，而不是實(shí)驗(yàn)室規(guī)模的研究課題，核電已經(jīng)是一個(gè)工業(yè)行業(yè)。所以我們必須把核電作為一個(gè)行業(yè)，考慮它在市場競爭中的存活。在此條件下，核電的經(jīng)濟(jì)競爭力，已經(jīng)上升為主要因素。為此，我們的核安全要求必須是適度的，它對(duì)社會(huì)產(chǎn)生的風(fēng)險(xiǎn)，以大大小于其它替代能源可能產(chǎn)生的社會(huì)風(fēng)險(xiǎn)、大大小于其它社會(huì)活動(dòng)所產(chǎn)生的社會(huì)風(fēng)險(xiǎn)、大大小于因缺電所帶來的社會(huì)總風(fēng)險(xiǎn)為限?？偟膩碚f，核能的基本安全還是有保證的。經(jīng)過幾代科學(xué)家的持續(xù)努力，核電站的安全性取得了重大進(jìn)展。科學(xué)家早就將防止“燃料棒熔化”鎖定為核電站安全的關(guān)鍵，并找到了目前看是較有效的應(yīng)對(duì)方法。核能專家指出，從三哩島、切爾諾貝利到福島核電站事故，都是因?yàn)樵谛枰鋮s的時(shí)候

11、不能冷卻，導(dǎo)致燃料棒熔化造成核輻射?，F(xiàn)在各國包括我國正在發(fā)展的第三代核電技術(shù)，則比較有效地解決了這個(gè)問題。雖然日本的核泄漏事故尚未對(duì)中國造成影響，但中國政府已經(jīng)全面升級(jí)核安全措施，不僅對(duì)空氣環(huán)境加強(qiáng)監(jiān)測，對(duì)現(xiàn)有核電站進(jìn)行安全排查，還透過媒體向民眾公布核污染信息，有關(guān)核問題專家以及醫(yī)衛(wèi)專家給民眾普及防輻射知識(shí)，力求以最充分的準(zhǔn)備應(yīng)對(duì)“最壞情況”。日本福島核事故發(fā)生以后，我國國務(wù)院連發(fā)5條措辭嚴(yán)厲的規(guī)定：立即組織全面安全檢查；加強(qiáng)正在運(yùn)行核設(shè)施的安全管理；全面審查在建核電站。不符合安全標(biāo)準(zhǔn)的要立即停止建設(shè)；嚴(yán)格審批新上核電項(xiàng)目。抓緊編制核安全規(guī)劃，調(diào)整完善核電發(fā)展中長期規(guī)劃，核安全規(guī)劃批準(zhǔn)前，暫停

12、審批核電項(xiàng)目包括開展前期工作的項(xiàng)目。國務(wù)院會(huì)議之后，環(huán)保部就立即開始行動(dòng)，全面排查所有已經(jīng)運(yùn)營、在建和籌建的項(xiàng)目。四核能的公眾接受性核能的公眾接受性不僅與核能系統(tǒng)內(nèi)在的安全特性有關(guān)，還取決于很多其他的因素，例如公眾對(duì)核能風(fēng)險(xiǎn)的認(rèn)識(shí)了解程度、個(gè)人對(duì)風(fēng)險(xiǎn)的控制能力、與核能相關(guān)的利益分配、以及媒體報(bào)道等等。就是說，核能的公眾接受性不僅與核能系統(tǒng)的客觀風(fēng)險(xiǎn)的大小有關(guān)，還與人們對(duì)其風(fēng)險(xiǎn)水平的主觀判斷和感知(稱為主觀風(fēng)險(xiǎn)或感知的風(fēng)險(xiǎn))有關(guān)，而且在一定條件下后者會(huì)對(duì)公眾接受性產(chǎn)生相當(dāng)大的影響。如何有效地與公眾進(jìn)行溝通，使公眾對(duì)核能的風(fēng)險(xiǎn)有一個(gè)切合實(shí)際的了解，從而改善核能的公眾接受性，是世界各國政府與有關(guān)核能

13、安全機(jī)構(gòu)面臨的一個(gè)重大挑戰(zhàn)。德國核能的實(shí)施經(jīng)驗(yàn)表明，投入必要的人力與物力資源切實(shí)做好公眾的溝通工作是核能發(fā)展的客觀需要，相反，如果在這個(gè)方面沒有做好有關(guān)的工作，對(duì)核能發(fā)展將會(huì)產(chǎn)生不必要的負(fù)面影響，甚至?xí)冻鼍薮蟮拇鷥r(jià)。在德國。關(guān)于公眾對(duì)核能的認(rèn)識(shí)存在這樣一個(gè)笑話，當(dāng)一名中學(xué)生被問及如何鑒別家里用的電是來自核電站還是燃煤電站時(shí)，他的回答是，核電站發(fā)的電對(duì)手產(chǎn)生的麻木感覺更強(qiáng)。無疑，媒體的報(bào)道對(duì)公眾接受性有很大的影響。應(yīng)當(dāng)認(rèn)識(shí)到，該報(bào)道本身的行業(yè)特點(diǎn)決定了媒體追求轟動(dòng)效應(yīng)的報(bào)道方式。在我國，雖然核能的發(fā)展還處在初期階段，但關(guān)于核能安全性的爭論也開始越來越引起人們的關(guān)注。在一些媒體報(bào)道中，對(duì)核能安全

14、性的報(bào)道存在明顯的偏差。例如，有的報(bào)道對(duì)切爾諾貝利事故導(dǎo)致的人員死亡數(shù)目進(jìn)行了不切實(shí)際的夸大。在關(guān)于核能安全性的討論中，如何與公眾和媒體進(jìn)行有效的溝通日益得到專家和國家有關(guān)部門的重視，有關(guān)機(jī)構(gòu)在這個(gè)方面已經(jīng)開始進(jìn)行非常有意義的工作。五中國核能事業(yè)的發(fā)展1、發(fā)電原理核能發(fā)電的能量來自核反應(yīng)堆中可裂變材料(核燃料)進(jìn)行裂變反應(yīng)所釋放的裂變能。裂變反應(yīng)指鈾-235、钚-239、鈾-233等重元素在中子作用下分裂為兩個(gè)碎片，同時(shí)放出中子和大量能量的過程。反應(yīng)中，可裂變物的原子核吸收一個(gè)中子后發(fā)生裂變并放出兩三個(gè)中子。若這些中子除去消耗，至少有一個(gè)中子能引起另一個(gè)原子核裂變，使裂變自持地進(jìn)行，則這種反應(yīng)

15、稱為鏈?zhǔn)搅炎兎磻?yīng)。實(shí)現(xiàn)鏈?zhǔn)椒磻?yīng)是核能發(fā)電的前提。2、核電簡史 核能發(fā)電的歷史與動(dòng)力堆的發(fā)展歷史密切相關(guān)。動(dòng)力堆的發(fā)展最初是出于軍事需要。1954年，蘇聯(lián)建成世界上第一座裝機(jī)容量為5兆瓦(電)的核電站。英、美等國也相繼建成各種類型的核電站。到1960年,有5個(gè)國家建成20座核電站，裝機(jī)容量1279兆瓦（電）。由于核濃縮技術(shù)的發(fā)展，到1966年，核能發(fā)電的成本已低于火力發(fā)電的成本。核能發(fā)電真正邁入實(shí)用階段。1978年全世界22個(gè)國家和地區(qū)正在運(yùn)行的30兆瓦（電）以上的核電站反應(yīng)堆已達(dá)200多座,總裝機(jī)容量已達(dá)107776兆瓦（電）。80年代因化石能源短缺日益突出，核能發(fā)電的進(jìn)展更快。到1991年，

16、全世界近30個(gè)國家和地區(qū)建成的核電機(jī)組為423套，總?cè)萘繛?.275億千瓦，其發(fā)電量占全世界總發(fā)電量的約16。3.核電現(xiàn)狀有消息顯示，中國計(jì)劃建造更多的核電廠，發(fā)展規(guī)模及速度將堪比美國20世紀(jì)70年代的核電發(fā)展高峰。部分參與中國核能計(jì)劃人士的保守估計(jì)，從現(xiàn)在起到2020年，中國將興建兩座核反應(yīng)堆。此外，根據(jù)預(yù)測，至2015年，中國的核電產(chǎn)出將達(dá)320億千瓦；長期以來，中國核能事業(yè)實(shí)現(xiàn)著穩(wěn)定、持續(xù)的發(fā)展。1991年12月，中國第一座自行設(shè)計(jì)自主建設(shè)的核電站秦山核電站并網(wǎng)發(fā)電成功，結(jié)束了中國無核電的歷史?！熬盼濉逼陂g，中國開工建設(shè)的核電機(jī)組就有8套。2002年，秦山二期一號(hào)機(jī)組2月并網(wǎng)發(fā)電；廣東嶺

17、澳核電站一號(hào)機(jī)組5月投入商業(yè)運(yùn)行；秦山三期（重水堆）核電站一號(hào)機(jī)組也成功并網(wǎng)發(fā)電。這八套機(jī)組形成浙江秦山、廣東大亞灣、江蘇田灣三大核電基地。我國目已建成并投入使用的核電機(jī)組共13臺(tái)，年發(fā)電量為610億千瓦時(shí)。它們主要位于廣東、浙江和江蘇：· 秦山核電站：位于浙江省海鹽縣，于1985年開始建設(shè)，1994年投入商業(yè)運(yùn)作，目前擁有1臺(tái)壓水堆核電機(jī)組，年發(fā)電量35億千瓦時(shí)。 · 秦山二期核電站：擁有2臺(tái)機(jī)組，于2002年投入使用，設(shè)計(jì)壽命40年，總投資148億人民幣，年發(fā)電量80億千瓦時(shí)。目前，二期工程正在進(jìn)行3號(hào)、4號(hào)機(jī)組的建設(shè)。 · 秦山三期核電站：2臺(tái)機(jī)組于2003

18、年投入商業(yè)運(yùn)作，屬于重水堆核電站，年發(fā)電量110億千瓦時(shí)，設(shè)計(jì)壽命40年。 · 大亞灣核電站：廣東深圳的大亞灣核電站于1994年投入商業(yè)運(yùn)作，是一座壓水堆核電站，共擁有2臺(tái)機(jī)組，年發(fā)電量為100億千瓦時(shí)。 · 嶺澳核電站：該核電站位于廣東大亞灣西海岸大鵬半島東南側(cè)，于2003年投入商業(yè)運(yùn)作，為壓水堆核電站，擁有2臺(tái)機(jī)組，年發(fā)電量為145億千瓦時(shí)。 · 田灣核電站：位于江蘇省連云港市田灣，擁有2臺(tái)壓水堆機(jī)組，于2007年投入商業(yè)運(yùn)作，年發(fā)電量140億千瓦時(shí)。健康發(fā)展的核能事業(yè)，是中國實(shí)施科教興國戰(zhàn)略和可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的具體體現(xiàn)。核電是高科技產(chǎn)業(yè)，自主發(fā)展核電是一個(gè)國家

19、綜合實(shí)力的體現(xiàn)。核電要越來越安全，越來越經(jīng)濟(jì)，科學(xué)技術(shù)是保證。發(fā)展核電與實(shí)施可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略關(guān)系則更為密切，主要體現(xiàn)在保護(hù)環(huán)境和合理利用資源上。越來越多的研究和實(shí)踐表明，核電是安全、清潔、經(jīng)濟(jì)的能源。發(fā)展核電對(duì)推進(jìn)中國能源多元化，提高能源的安全性，改善能源結(jié)構(gòu)，合理開發(fā)利用能源等方面扮演著重要的角色。六我國核能安全現(xiàn)狀首先，中國核電發(fā)展必須嚴(yán)把質(zhì)量關(guān)。核電是人類主要的清潔能源，具有高效、環(huán)保、低成本等特點(diǎn)，大力發(fā)展核電等清潔能源，是中國為了適應(yīng)經(jīng)濟(jì)增長和環(huán)境保護(hù)需要而提出的重要經(jīng)濟(jì)戰(zhàn)略，是我國經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的需要。目前我國已經(jīng)進(jìn)入了核電高速發(fā)展的時(shí)期。根據(jù)我國核電中長期發(fā)展規(guī)劃,到2020年，我

20、國核電裝機(jī)容量將達(dá)到4000萬千瓦，占全部裝機(jī)容量的4%。在十二五規(guī)劃中，將建設(shè)28臺(tái)核電機(jī)組。筆者認(rèn)為，中國同時(shí)或者陸續(xù)建設(shè)這么多核電機(jī)組，我們必須十分重視建設(shè)質(zhì)量，千萬不能為了追求發(fā)展速度而降低了建設(shè)質(zhì)量。因?yàn)楹穗娨坏┙ǔ桑瑢?huì)長期運(yùn)行，就會(huì)接受時(shí)間的考驗(yàn)，就將對(duì)我們的子孫后代產(chǎn)生影響，只有嚴(yán)把質(zhì)量關(guān)，才不會(huì)給我們的子孫后代造成麻煩。其次，中國核電發(fā)展必須充分考慮環(huán)境變化的因素，考慮天災(zāi)的因素，確保安全。此次日本核泄漏，是由于特大地震引發(fā)的，其核泄漏的嚴(yán)重后果，需要時(shí)間的考驗(yàn)才能獲得真實(shí)的評(píng)估。切爾諾貝利核泄漏的嚴(yán)重后果，在其發(fā)生后20多年間才逐漸地顯現(xiàn)出來。因此，中國核電建設(shè)在設(shè)計(jì)的層面上，就應(yīng)該充分考慮發(fā)生地震的可能性，在抗震方面的設(shè)計(jì)應(yīng)該做好最壞的打算。只有這樣，才能確保千秋萬代不出問題。即使是為此而付出經(jīng)濟(jì)成本，也應(yīng)該在所不惜。其三，中國核電設(shè)施應(yīng)該做好嚴(yán)格的監(jiān)測和維護(hù)。福島第一核電站這次發(fā)生事故，固然有特大地震引發(fā)的因素，也可能有老化運(yùn)行的因素。今年2月7日，東京電力公司完成了對(duì)于福島第一核電站1號(hào)機(jī)組的分析報(bào)告，報(bào)告稱機(jī)