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什么是核能發電

放大字體 縮小字體 發布日期:2011-07-05 22:46:48   來源:新能源網  編輯:核能  瀏覽次數:18019
核心提示:現在世界許多國家已經開始大規模的使用核能進行發電了,像日本這樣的國家,使用核能技術來發電已經站起國內總電量的三分之二。那么究竟核能是怎么發電的呢?下面我們就一起去了解了解核能是如何發電的。在我們了解核能是如何發電之前,我們先對核能有一個基本的了解吧。那么什么是核能呢?核能(或稱原子能)是通過轉化其質量從原子核釋放的能量
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       現在世界許多國家已經開始大規模的使用核能進行發電了,像日本這樣的國家,使用核能技術來發電已經站起國內總電量的三分之二。那么究竟核能是怎么發電的呢?下面我們就一起去了解了解核能是如何發電的。

核能發電
核能發電站

       在我們了解核能是如何發電之前,我們先對核能有一個基本的了解吧。那么什么是核能呢?核能(或稱原子能)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。核能通過三種核反應之一釋放:1、核裂變,打開原子核的結合力。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。

        在我們對核能有了基本的認識之后,那么我們就來了解核能是如何發電的吧。其實核能發電的原理很簡單,核能發電的能量來自核反應堆中可裂變材料(核燃料)進行裂變反應所釋放的裂變能。裂變反應指鈾-235、钚-239、鈾-233等重元素在中子作用下分裂為兩個碎片,同時放出中子和大量能量的過程。反應中,可裂變物的原子核吸收一個中子后發生裂變并放出兩三個中子。若這些中子除去消耗,至少有一個中子能引起另一個原子核裂變,使裂變自持地進行,則這種反應稱為鏈式裂變反應。實現鏈式反應是核能發電的前提。

       利用核反應堆中核裂變所釋放出的熱能進行發電的方式。它與火力發電極其相似。只是以核反應堆及核能發電站蒸汽發生器來代替火力發電的鍋爐,以核裂變能代替礦物燃料的化學能。除沸水堆外(見輕水堆),其他類型的動力堆都是一回路的冷卻劑通過堆心加熱,在蒸汽發生器中將熱量傳給二回路或三回路的水,然后形成蒸汽推動汽輪發電機。沸水堆則是一回路的冷卻劑通過堆心加熱變成70個大氣壓左右的過飽和蒸汽,經汽水分離并干燥后直接推動汽輪發電機。核反應堆核能發電利用鈾燃料進行核分裂連鎖反應所產生的熱,將水加熱成高溫高壓,利用產生的水蒸氣推動蒸汽輪機并帶動發電機。核反應所放出的熱量較燃燒化石燃料所放出的能量要高很多(相差約百萬倍),比較起來所以需要的燃料體積比火力電廠少相當多。核能發電所使用的的鈾235純度只約占3%-4%,其馀皆為無法產生核分裂的鈾238。

       通過以上我們不難看出,核能發電的前提是要先產生核能,那么核能又必須是核裂變的,那么核裂變又是怎么才能產生的呢?核專家告訴我們說要用反應堆產生核能,需要解決以下4個問題:
①為核裂變鏈式反應提供必要的條件,使之得以進行。
②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電,還會釀成災害。
③裂變反應產生的能量要能從反應堆中安全取出。
④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。

       那么核能來發電又有什么優點呢?下面我們就來了解一下核能發電的優點吧?! ?br /> 1.核能發電不像化石燃料發電那樣排放巨量的污染物質到大氣中,因此核能發電不會造成空氣污染。   
2.核能發電不會產生加重地球溫室效應的二氧化碳。   
3.核能發電所使用的鈾燃料,除了發電外,暫時沒有其他的用途。   
4.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。   
5.核能發電的成本中,燃料費用所占的比例較低,核能發電的成本較不易受到國際經濟情勢影響,故發電成本較其他發電方法為穩定。

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關鍵詞: 核能 發電 核裂變

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