1、核能利用与发展趋势,摘要,能源材料是材料的一个组成部分，包括新能源材料、能源转换与储能材料和节能材料等。其中，新能源技术材料是核能、太阳能、风能等。能源和材料一样，是支撑当今人类文明和保障社会发展的最重要的物质基础。20实际80年代以来，随着世界经济的快速发展和全球人口的不断增长，世界能源消耗的大幅上升，石油、天然气和煤炭等主要化石燃料已经不能满足世界经济发展的长期需求，而且随着全球环境状况的日益恶化和各国人民环境保护易逝的不断增强，产生大量气体,和废气物的传统能源工业已经越来越难以满足人类社会的发展要求。我国是世界上能源消耗增长最快的国家，20世纪90年代我国GNP平均增长率为8%9%,经济
2、的快速增长导致我国能源消耗急剧增长。但我国人均能源可采储量远低于世界平均水平，2000年人均石油可采储量只有2.6t，人均天然气可采储量1074m ，人均煤炭可采储量90t，分别为世界平均值的11.1%、4.3%和55.4%。因此，能源安全问题越来越突出。面对如此严峻的能源问题，我国必须发展核能等新能源以缓解日益严峻的能源短缺问题。但是核能作为一把双刃剑，我们该如何好好利用呢？关键字：核能，新能源，危机，挑战,目录,1.核电概述2.核能发电3.关于核裂变产生能源4.我国电力现状及发展趋势5.结束语,1.核电概述,核能的发展和利用是20世纪科技史上最杰出的成就之一。它通过转化其质量从原子核释放的
3、能量，符合阿尔伯特爱因斯坦的方程E=mc2，该方程式表明，质量和能量是等价的，其比例常数为光速的平方。在核能的利用中，核电厂的发展是相当迅速的，己被公认为是一种经济、安全、可靠、干净的能源，核动力技术在多数发达国家得到了巨大发展，也在很多发展中国家获得了广泛的认可。根据能源需求和能源生产结构，我国政府己制定了积极发展核电的方针，建设了秦山和大亚湾两大核电基地，中国核电建设的安全策略取得了成功。,2.核能发电,核能是原子核结构发生变化是释放出来的能量。目前人类利用核能主要有三种重元素的原子核发生裂变和轻元素的原子核发生聚合反映时释放出来的核能或是原子核自发射出某种粒子而变为另一种核的过程，它们分
4、别为核裂变能、核聚变能和核衰变。,2.1核裂变能,重金属元素铀-235的原子核吸收一个中子后产生核反应，使这个重原子核分裂成两个(极少情况下会是3个)更轻的原子核以及2-3个自由中子，还有和射线和中微子，并释放出巨大的能量，这一过程称为核裂变。,2.1核聚变能,核聚变反应是指在高温条件下，两个轻核以极高的热速度相互碰撞，发生核聚变，形成一个较重的原子核，并释放出能量。因必须在极高的压力、温度条件下，轻核才有足够的动能去克服静电斥力而发生持续的聚变，因此，聚变反应也称“热核聚变反应”或“热核反应”。,2.3核衰变,核衰变（nuclear decay），是原子核自发射出某种粒子而变为另一种核的过程
5、。认识原子核的重要途径之一。1896年法国科学家A.H.贝可勒尔研究含铀矿物质的荧光现象时，偶然发现铀盐能放射出穿透力很强可使照相底片感光的不可见射线，这就是衰变产生的射线。除了天然存在的放射性核素以外，还存在大量人工制造的其他放射性核素。放射性的类型除了放射、粒子以外，还有放射正电子、质子、中子、中微子等粒子以及自发裂变、缓发粒子等等。,3.关于核裂变产生能源,核能发电的过程：核能水和水蒸气的内能发电机转子的机械能电能。核裂变撞击时除放出中子还会放出热，再加快撞击，但如果温度太高，反应炉会熔掉，而演变成反应炉融毁造成严重灾害，因此通常会放控制棒（硼制成）去吸收中子以降低分裂速度。一个重原子核
6、分裂成为两个（或更多个）中等质量碎片的现象。按分裂的方式裂变可分为自发裂变和感生裂变。自发裂变是没有外部作用时的裂变，类似于放射性衰变，是重核不稳定性的一种表现；感生裂变是在外来粒子（最常见的是中子）轰击下产生的裂变。,4.我国电力现状及发展趋势.,中国能源结构仍以煤炭为主体，清洁优质能源的比重偏低。中国目前建成和在建的核电站总装机容量为870万千瓦，预计到2010年中国核电装机容量约为2000万千瓦，2020年约为4000万千瓦。到2050年，根据不同部门的估算，中国核电装机容量可以分为高中低三种方案：高方案为3.6亿千瓦（约占中国电力总装机容量的30%），中方案为2.4亿千瓦（约占中国电力
7、总装机容量的20%），低方案为1.2亿千瓦（约占中国电力总装机容量的10%）。中国国家发展改革委员会正在制定中国核电发展民用工业规划，准备到2020年中国电力总装机容量预计为9亿千瓦时，核电的比重将占电力总容量的4%，即是中国核电在2020年时将为3600-4000MW。从核电发展总趋势来看，中国核电发展的技术路线和战略路线早已明确并正在执行，当前发展压水堆，中期发展快中子堆，远期发展聚变堆。具体地说就是，近期发展热中子反应堆核电站，为了充分利用铀资源，采用铀钚循环的技术路线，中期发展快中子增殖反应堆核电站，远期发展聚变堆核电站，从而基本上“永远”解决能源需求的矛盾。,结束语,未来能源结构必定
8、是多能互补，各显其能的时代。现阶段就应该加快提高新能源和可再生能源在能源结构中的比例。新能源和可再生能源由于污染少甚至无污染，对环境保护十分有利。我们只有一个地球，为了天更蓝、地更绿、水更清，大家多选用清洁的新能源吧！各级政府应再加大扶持力度，行业组织再加大产业政策和信息宣传，使新能源和可再生能源利用不断跃上新台阶。积极培育市场、规范市场、激励市场。 积极利用全球环境基金、世界银行、亚行贷款和国际援助，加强技术交流，学习国外先进经验，促进新能源和可再生能源发展。 新能源和可再生能源产业庞大，稳步增长，前途无限，存在令人鼓舞的商业机会，愿更多的金融投资者和企业家关注新能源行业。加强行业科学技术知识普及宣传，使全社会尤其青少年，认识新能源，了解新能源，使用新能源。,参考文献,（1） 孙宪文,姜军,朱松.核裂变与核聚变发电综述J.辽宁：东北电力技术，2002 （2） 熊本和.世界核电的现状与未来J.国防科技工业，2001（3） 倪士英.核能利用及其对环境的影响J.能源工程，1995（4） 陈世君.世界核电现状及其发展趋势J.东方电气评论，2001（5） 朱青，等.关于我国核电发展趋势的构想J.江西：东华理工大学，2011,
