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未来新能源——核能
摘要：随着生产水平的提高，人们对能源的需求越来越多，传统的化石燃料已经被消耗的所剩无几，而且带来了很多的环境污染问题。因此，发展绿色、高效、可再生的能源成为了未来能源发展的趋势。本文将简从核能的利用原理、核能的巨大威力、核能的开发前景几个方面介绍核能。
能源是人类社会发展的基础。目前人们所开发使用的能源主要以石油、天然气、煤炭等不可再生能源为主，但其终有用尽之时。为了人类的可持续发展，未来将以可再生的太阳能、地热能、水能、风能、海洋能、氢能、生物能及核能等能源为主。
由于受地域及科技发展的影响，使太阳能、风能、海洋能、水能等可再生能源的利用受到限制。太阳能的利用设备需要相当大的面积，而且太阳光的强度受天气、季节影响较大，同时太阳能电池板主要是晶体硅，其生产的过程会带来很大的污染；风能的利用很大程度上受到地域以及季节的影响，而且其机组会产生很大的噪音，干扰周围的鸟类的生存；海洋能完全受制于地域，内陆地区几乎没有几乎直接利用，而且开发设备需要大规模展开；水能的利用会破坏自然河道的水质循环，如三峡大坝的使用给我国的南方带来的更多的暴雨和洪水。相对而言，核能具有更加稳定、易于开发、能量利用密度更高的优点，将在未来能源需求方面发挥巨大作用。
核能是通过转化其质量从原子核释放的能量，爱因斯坦的质能方程（E=m2）。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，使原子中的质子和中子分开。
2、核聚变，原子中的质子和中子融合在一起。
3、核衰变，自然的缓慢释放过程。利用核反应中原子核的裂变或者聚变所释放的热能进行发电的方式与火力发电相似，只是以核反应炉以及蒸汽发生器来代替火力发电的锅炉，以核裂变能量代替矿物燃料的化学能。一般类型的动力堆都是一回路的冷却剂通过堆心加热，在蒸汽发生器中将热量传给二回路或三回路的水，然后形成蒸汽推动汽轮发电机。
核能有巨大威力。1公斤铀原子核全部裂变释放出来的能量，约等于2700吨标准煤燃烧时所放出的化学能。一座100万千瓦的核电站，每年只需25吨至30吨低浓度铀核燃料，运送这些核燃料只需10辆卡车；而相同功率的煤电站，每年则需要300多万吨原煤，运输这些煤炭，要1000列火车。核聚变反应释放的能量则更巨大。据测算1公斤煤只能使一列火车开动8米；一公斤裂变原料可使一列火车开动4万公里；而1公斤聚变原料可以使一列火车行驶40万公里，相当于地球到月球的距离。此外，核能也是一种清洁能源，它可避免煤、电使用过程中产成的酸雨和温室效应，有利于保护环境。
地球上蕴藏着数量可观的铀、钍等裂变资源，如果把它们的裂变能充分利用，可以满足人类上千年的能源需求。在大海里，还蕴藏着不少于20万亿吨核聚变资源——氢的同位元素氘，如果可控核聚变在21世纪前期变为现实，这些氘的聚变能将可顶几万亿亿吨煤，能满足人类百亿年的能源需求。更可贵的是核聚变反应中几乎不存在反射性污染。聚变能称得上是未来的理想能源。
但是，科技是一把双刃剑，我们都知道在核电的开发和建设中，如何开发更加安全和经济的新型反应堆是核电发展的关键。因为核安全是核电发展的生命，良好的经济效益是一个新兴产业生存和发展的原动力。1979年美国三哩岛核电站事故、1986年前苏联切尔诺贝利核电站事故、以及2011年日本福岛核电站泄漏事故均对核电发展造成很大冲击，事故后不久就有不少国家放弃或修改了核电发展计划。现在切尔诺贝利核电站所选用的堆型已被淘汰，几个核电大国正在开发先进的核电技术，以提高核电站的安全性和经济性。
为保障利用核能的安全性，目前正在研究和开发的新型反应堆有:改良型核电站、革新型核电站和非能动安全系统。其中，非能动安全系统将是下一代先进压水堆的发展方向。运用非能动安全技术后，核电站的安全特性将会比现有的核电站安全100倍，系统进一步简化，经济性能将大幅度提高。这样来讲，在不久的未来，随着我们的科技水平的提高，我们对核能的开发的技术会更加成熟，我们对核能的利用也会更加安全，逐步地实现降低风险、消除风险，实现对核能的安全合理的运用。
总之，核能已被公认为一种安全、经济、清洁的能源。随着科技的发展，未来核能这门高科技产业将有着广阔的前景，也将是人类最终解决能源需求的希望。
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