核電

　　什么是核能

　　世界上一切物質(zhì)都是由原子構(gòu)成的，原子又是由原子核和它周圍的電子構(gòu)成的。輕原子核的融合和重原子核的分裂都能放出能量，分別稱為核聚變能和核裂變能，簡(jiǎn)稱核能。

　　這里提到的核能是指核裂變能。前面提到核電廠的燃料是鈾。鈾是一種重金屬元素，天然鈾由三種同位素組成：

　　鈾－235含量0.71%

　　鈾－238含量99.28%

　　鈾－234含量0.0058%

　　核電

　　（鈾－235是自然界存在的易于發(fā)生裂變的唯一核素。）

　　當(dāng)一個(gè)中子轟擊鈾－235原子核時(shí)，這個(gè)原子核能分裂成兩個(gè)較輕的原子核，同時(shí)產(chǎn)生2到3個(gè)中子和射線，并放出能量。如果新產(chǎn)生的中子又打中另一個(gè)鈾－235原子核，能引起新的裂變。在鏈?zhǔn)椒磻?yīng)中，能量會(huì)源源不斷地釋放出來(lái)。

　　鈾－235裂變放出多少能量呢？請(qǐng)記住一個(gè)數(shù)字，

　　即1千克鈾－235全部裂變放出的能量相當(dāng)于2700噸標(biāo)準(zhǔn)煤燃燒放出的能量。

　　什么是核電站

　　火力發(fā)電站利用煤和石油發(fā)電，水力發(fā)電站利用水力發(fā)電，而核電站是利用原子核內(nèi)部蘊(yùn)藏的能量產(chǎn)生電能的新型發(fā)電站核電站大體可分為兩部分：一部分是利用核能生產(chǎn)蒸汽的核島、包括反應(yīng)堆裝置和一回路系統(tǒng)；另一部分是利用蒸汽發(fā)電的常規(guī)島，包括汽輪發(fā)電機(jī)系統(tǒng)。

　　核電站用的燃料是鈾。鈾是一種很重的金屬。用鈾制成的核燃料在一種叫“反應(yīng)堆”的設(shè)備內(nèi)發(fā)生裂變而產(chǎn)生大量熱能，再用處于高壓力下的水把熱能帶出，在蒸汽發(fā)生器內(nèi)產(chǎn)生蒸汽，蒸汽推動(dòng)氣輪機(jī)帶著發(fā)電機(jī)一起旋轉(zhuǎn)，電就源源不斷地產(chǎn)生出來(lái)，并通過(guò)電網(wǎng)送到四面八方。這就是最普通的壓水反應(yīng)堆核電站的工作原理。

　　在發(fā)達(dá)國(guó)家，核電已有幾十年的發(fā)展歷史，核電已成為一種成熟的能源。中國(guó)的核工業(yè)已也已有40多年發(fā)展歷史，建立了從地質(zhì)勘察、采礦到元件加工、后處理等相當(dāng)完整的核燃料循環(huán)體系，已建成多種類型的核反應(yīng)堆并有多年的安全管理和運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，擁有一支專業(yè)齊全、技術(shù)過(guò)硬的隊(duì)伍。核電站的建設(shè)和運(yùn)行是一項(xiàng)復(fù)雜的技術(shù)。中國(guó)目前已經(jīng)能夠設(shè)計(jì)、建造和運(yùn)行自己的核電站。秦山核電站就是由中國(guó)自己研究設(shè)計(jì)建造的。

　　什么是核電廠

　　電是電廠生產(chǎn)出來(lái)的。我們知道有燒煤或石油的火力發(fā)電廠，有靠水力發(fā)電的水電站，還有一些靠風(fēng)力、太陽(yáng)能、地?zé)?、潮汐能、波浪能、沼氣生產(chǎn)電力的小型或?qū)嶒?yàn)性發(fā)電裝置。核電廠就是一種靠原子核內(nèi)蘊(yùn)藏的能量，大規(guī)模生產(chǎn)電力的新型發(fā)電廠。

　　核電廠用的燃料是鈾。鈾是一種很重的金屬。用鈾制成的核燃料在一種叫做“反應(yīng)堆”的設(shè)備內(nèi)發(fā)生裂變而產(chǎn)生大量熱能，再用處于高壓力下的水把熱能帶出，在蒸汽發(fā)生器內(nèi)產(chǎn)生出來(lái)，并通過(guò)電網(wǎng)送到四面八方。這就是最普通的壓水反應(yīng)堆核電廠的工作原理。

　　發(fā)電過(guò)程

　　目前，人類實(shí)際應(yīng)用的主要能源還是化石能源。煤、石油、天然氣等化石能源的利用，對(duì)人類生存、發(fā)展、進(jìn)步產(chǎn)生過(guò)巨大的影響。進(jìn)入21世紀(jì)后，人們更加注重生存環(huán)境和生存空間的質(zhì)量。大量燃用化石能源產(chǎn)生的溫室效應(yīng)、酸雨現(xiàn)象對(duì)人類生存環(huán)境造成了嚴(yán)重破壞。同時(shí)，化石能源經(jīng)長(zhǎng)期開(kāi)采，其資源日趨枯竭，已不足以支撐全球經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。在尋找替代能源的過(guò)程中，人們開(kāi)始越來(lái)越重視核能的應(yīng)用，而核能最主要的應(yīng)用就是核能發(fā)電。

　　人類首次實(shí)現(xiàn)核能發(fā)電是在1951年。當(dāng)年8月，美國(guó)原子能委員會(huì)在愛(ài)達(dá)荷州一座鈉冷塊中子增殖實(shí)驗(yàn)堆上進(jìn)行了世界上第一次核能發(fā)電實(shí)驗(yàn)并獲得成功。1954年，蘇聯(lián)建成了世界上第一座實(shí)驗(yàn)核電站，發(fā)電功率5000KW。核電站與火電站發(fā)電過(guò)程相同，均是熱能—機(jī)械能—電能的能量轉(zhuǎn)換過(guò)程，不同之處主要是熱源部分?；痣娬臼峭ㄟ^(guò)化石燃料在鍋爐設(shè)備中燃燒產(chǎn)生熱量，而核電站則是通過(guò)核燃料鏈?zhǔn)搅炎兎磻?yīng)產(chǎn)生熱量。

　　核電站的組成通常有兩部分：核系統(tǒng)及核設(shè)備，又稱為核島；常規(guī)系統(tǒng)及常規(guī)設(shè)備，又稱為常規(guī)島。這兩部分就組成了核能發(fā)電系統(tǒng)。

　　核島中主要的設(shè)備為核反應(yīng)堆及由載熱劑（冷卻劑）提供熱量的蒸汽發(fā)生器，它替代常規(guī)火電站中蒸汽鍋爐的作用。常規(guī)島的主要設(shè)備為氣輪機(jī)和發(fā)電機(jī)及其相應(yīng)附屬設(shè)備，常規(guī)島的組成與常規(guī)火電站氣輪機(jī)大致相同。