核能由刀豆文库小编整理，希望给你工作、学习、生活带来方便，猜你可能喜欢“核能的影响”。
核能
1核能是一种高密度的优质能源
燃烧煤是碳的氧化反应，1个碳原子与1个氧分子结合生成1个二氧化碳分子，释放出能量（E），这个能量小得很，燃烧1千克标准煤可释放出7000千卡多热量。碳（C）＋氧（O2）→二氧化碳（CO2）＋能量（E）煤、石油、天然气燃烧，都是释放化学能，化学能是原子重新组合及其电子重新分配的结果，原子核本身并没有发生变化。核电站中发生的是铀核裂变反应，1个铀核裂变释放的能量约为200兆电子伏。因为235克铀中含有6.023×1023个
（阿伏加德罗常数）原子核，1克铀中含2.56×1021个原子核，所以说，1克铀-235释放的能量可达到5.12×1023兆电子伏。燃烧1千克铀-235放出热量1.96×1010千卡；燃烧1千克标准煤放出热量7000千卡。通过计算，1千克铀-235裂变放出的热量相当于燃烧约2700吨标准煤。由此可见，核能比化学能大几百万倍，是一种高密度的优质能源。2 原子核结合能
自然界中物质都是由原子组成的，原子是由位于中心位置带正电荷的原子核和围绕原子核旋转带负电的电子构成的，而原子核又是由质子和中子组成的。质子和中子是由被称为“夸克”的更小粒子组成的，夸克又是由更小的粒子组成的，夸克的结构目前正在探索中。迄今人们已发现了物质5个层次结构（分子—原子—原子核—核子—夸克）和310多种基本粒子。在原子核中，中子不带电，质子带正电。同性要相斥，把质子和中子紧箍在一个非常小的空间（原子核直径约为10-13cm），存在着一般巨大的力（即核力），比电磁力要大130倍。核力与电磁力、万有引力都不同，它只在原子核直径的很小范围内起作用。当质子和中子重新组成新原子核时，核力的强大作用使核子间排列得更紧密，会出现质量减少和放出能量的情况，这种释放出的能量，称之为原子核结合能。3
链式裂变反应
用中子去轰击铀-235原子核时，可使铀原子核破裂成2个新的原子核，并放出2~3个新的中子，而新中子再去轰击周围的铀-235原子核，会产生新的裂变和新的中子。这样，铀-235原子核在极短时间内发生链式裂变反应，蕴藏在铀原子核内的巨大能量就释放出来。1千克铀-235全部裂变释放出的能量相当于2700吨优质煤完全燃烧时所放出的能量。4 质量能量关系式
爱因斯坦提出的相对论指出，质量和能量可以相互转化，质量消失，会产生能量。原子核质量亏损所释放出的结合能，可以由爱因斯坦提出的质量能量关系式计算得出。E＝mc2 式中，E—释放能量（尔格）；m—亏损质量（g）；c—光速（3×108m/s）。根据这个公式，1个铀-235核受1个中子轰击，分裂成2块碎片X1和X2，并放出2~3个中子（平均2.5个），释放出约200兆电子伏能量，极小的质量转化成了极大的能量。5原子反应炉
核反应堆是一种特殊锅炉，也有人称它为原子反应炉。现代的核反应堆，从外面看是一个立式球形顶的圆柱体或球形建筑物，这就是所谓核岛。至于发电部分（也称为常规岛），核电厂与火电厂都用蒸汽膨胀做功，推动蒸汽轮机旋转，带动发电机发电。核电厂与火电厂主要的不同是蒸汽供给系统。火电厂依靠燃烧化石燃料释放的化学能制造蒸汽；核电站是依靠燃料裂变反应释放的核能来制造蒸汽。原子反应堆，有人称它为“原子锅炉”，当它燃烧时，既看不到火，也看不到烟，却有一个高高的“烟囱”。但它从来不冒黑烟，因为它只是一个排风设备。生炉子要用火柴和木材点火，反应堆“点火”是提供引发裂变反应的第一代 中子，这是依靠反应堆内安装的点火中子源来实现的。6 控制棒控制核裂变反应快慢
普通锅炉是靠调节供煤量和调节风量来控制它的燃烧速率；核反应堆则是靠控制棒来控制核裂变反应的快慢。控制棒有很强的吸收中子的能力，它是用镉、硼、铪等材料做成的。提起控制棒，中子数增加，反应堆功率就上升；插入控制棒，中子数下降，反应堆功率就下降，甚至反应堆的裂变反应会停下来。火电厂燃烧释放出的热量是用水传出的，水吸热变 成蒸汽，推动蒸汽轮机—发电机组发电；反应堆中铀裂变。放出的能量是用导热性能好、吸收中子少的物质做冷却剂，把热量传导出来。这种冷却剂（又称载热剂），或用液体（如水、重水），或用气体（如二氧化碳、氦气），或用液态金属（如液态金属钠、液态钠-钾、液态铅-铋等）。慢化剂使中子减速
铀-235裂变反应放出的中子速度太快，动能为1兆电子伏的中子，速度可达到20000km/s，这样快速的中子，是很难打中小小的铀核实现裂变反应的，必须把它的速度减慢下来，动能减到小于1电子伏，成为慢中子（或热中子），才能有效打中铀核，发生新的裂变反应。现在人们已经找到了许多优良的慢化剂，如轻水（普通水）、重水、石墨、铍等。它们吸收中子或吸收中子很少，并且可以有效地使中子减速。根据核电站用的减速剂的不同，人们称其为不同的堆型。8
核电站工作原理
将原子核裂变（或聚变）所释放的核能转变为电能的系统和设备通常称为核电站。原子核反应堆类型不同，核电站的系统和设备也有所不同。下面以压水堆（核电站的主力堆型）为例，介绍核电站的工作原理。压水堆核电站主要由原子核反应堆、一回路系统、二回路 系统及其它辅助系统和设备组成。其工作原理如图1所示。一回路系统是将裂变能转化为水蒸汽的热能装置，它由反应堆、一回路循环泵（即主泵）、稳压器（即稳压罐）、蒸汽发生器以及相应的管道等组成。原子核反应堆内产生的核能使堆芯发热温度升高，高温高压的冷却水在主循环泵驱动下，流进反应堆堆芯，将堆芯中的热量带至蒸汽发生器。蒸汽发生器再把热量传递给二回路循环系统中的给水，使给水加热变成高压蒸汽，放热后的冷却水重新流回堆芯。这样不断地循环往复，构成一个密闭的循环回路。一回路循环系统一般有2~4条并联的密闭环路，每条环路由1台主循环泵和1台蒸汽发生器与相应管道连接而成。为了确保安全，将整个一回路循环系统的主要设备集中安装在1座立式圆柱状球形顶盖密封建筑物（通常称为核电站安全壳）里。它是采用预应力混凝土内衬钢板的大型建筑结构，能承受一定压力，可以防止放射性物质穿透和向外扩散。二回路循环系统由汽轮机、发电机、冷凝器（即凝汽器）、二回路循环泵等设备组成。二回路中蒸汽发生器的给水吸收了一回路传来的热量，变成高压蒸汽，然后推动汽轮机，带动发电机发电。作功后的废气在冷凝器内冷却而凝结成水，再由给水泵送入加热器加热后重新返回蒸汽发生器，再变成高压蒸汽推动汽轮发电机作功发电，这样构成了第二个密闭循环回路。二回路系统设备均安装在汽轮发电机组厂房内，一回路和二回路通过主蒸汽管道与蒸汽发生器连接。核电站的二回路系统和普通火电站的动力回路相似，蒸汽发生器和一回路系统相当于火电站的锅炉。由于反应堆一回路系统往往带有一定剂量的放射性，因此，从反应堆出来的冷却剂一般不宜直接送入汽轮机，否则将 会使常规机组操作维修复杂，所以核电站一般比火电站要多一套动力回路。核电站还设有为了维持核电站正常运行和防止事故的辅助系统厂房、电站循环水泵房、输配电厂房以及放射 性废物储存和处理等厂房。9核电发电所需燃料
火电发电需煤、石油、天然气等化石燃料，它们是古生物长期深埋在地底下形成的，烧完即没有了，不能再生。且它们是宝贵的化工原料，烧掉实在可惜。地球上，煤、石油、天然气的储量有限，经过不太长的时间就会完全消耗掉。现在，世界上所运行的反应堆绝大多数是热中子堆，热中子堆发电所需燃料主要是铀-235，1台100万千瓦的核电站每年只需要补充30吨左右的核燃料。铀在地壳中贮存量虽然不算多，但是地壳中有着丰富的钍，钍藏量为铀的3~4倍。钍有6种同位素，主要是钍-232。钍-232和铀-238一样，它不是易裂变材料，但它可转换成易裂变核燃料铀-233。地球上铀、钍资源的能量，是全部化石燃料总能量的20多倍，而且，海水中还含有很多铀。海水中平均铀含量为3.3μg/L，据估算，海水中含有铀迏45亿吨之多。但是，现在世界上还没有1个国家实现工业化海水提铀。天然铀中将近99.3%是难裂变的铀-238，而铀-238可以在快中子堆中通过核反应转换成易裂变的钚-239。快中子堆所生成的易裂变材料（钚-239）比消耗的易裂变材料（铀-235）来得多，所以称之为增殖堆。快中子堆裂变可以在快中子堆中通过核反应转换成易裂变的钚-239。快 中子堆所生成的易裂变材料（钚-239）比消耗的易裂变材料（铀-235）来得多，所以称之为增殖堆。快中子堆裂变可使铀资源的利用率提高60~70倍，且快堆还可消耗热中子堆所产生的令人头痛的长寿命锕系元素，减轻地质处置核废料的负担。
1.切尔诺贝利核灾难之后2007年4月26日，世界迎来切尔诺贝利核泄漏事故21周年纪念。21年过去了，切尔诺贝利的故事并没有结束，同时关于核电安全问题、核电事故问题的争论也一直没......
核能与核电原理结业论文姓名：朱少波 学号：U201115536 班级：电气中英1101班2014年12月3日星期三 核电站事故对中国核电的影响近两年来，由于中国国民经济持续快速增长，电力以及能源......
核能可持续发展核能(nuclear energy)是人类历史上的一项伟大发现，这离不开早期西方科学家的探索发现，他们为核能的应用奠定了基础。1895年德国物理学家伦琴发现了X射线。 1896......
核能利用现状与分析摘要：核能是由原子核内部结构发生变化而释放出的能量。核能发电的历史与动力堆的发展历史密切相关。由世界第一座核电站投入运行后，核电站已经具有污染少，储......
核能发展的利弊发展核能的优点核能应用作为缓和世界能源危机的一种有效的措施是有许多的优点的：他的燃料具有许多优点，如体积小而能量大，核能比化学能大几百万倍；1000克铀释放的......
