能源的大家族

1、一、什么是能源一、什么是能源 问题：问题：我们每天要吃饭、喝水，用什么来煮饭、我们每天要吃饭、喝水，用什么来煮饭、烧水呢？烧水呢？ 回答：回答：煤，煤气，柴草、天然气煤，煤气，柴草、天然气 问题：问题： 要开动汽车、火车、飞机等交通工具要开动汽车、火车、飞机等交通工具 需要消耗什么呢？需要消耗什么呢？ 回答：回答：汽油或者柴油、煤油等汽油或者柴油、煤油等 问题：问题：煤，煤气，柴草、天然气、汽油、煤油或煤，煤气，柴草、天然气、汽油、煤油或者柴油等它们在起什么作用？者柴油等它们在起什么作用？ 答案：答案：它们在以上工作的作用就是提供能量它们在以上工作的作用就是提供能量. 问题：问题：你知道还有什

2、么可以提供能量吗？你知道还有什么可以提供能量吗？ 回答：回答：江河里的水流、流动的空气、电、太阳光江河里的水流、流动的空气、电、太阳光.什么是能源?像煤、天然气、汽油、水流、像煤、天然气、汽油、水流、风、电、太阳光等风、电、太阳光等能够提供能能够提供能量的物质资源，我们把它们都量的物质资源，我们把它们都叫做能源叫做能源. 按能源的来源分按能源的来源分按是否可以再生来分按是否可以再生来分按提供能源的物质来分按提供能源的物质来分一次能源和二次能源一次能源和二次能源 一次能源是自然界直接提供的能源. 由自然界提供的能源转化而来的能源是二次能源.常见的一次能源常见的一次能源煤、石油、天然气、风能、水能

3、、煤、石油、天然气、风能、水能、地热能、核能等地热能、核能等常见的二次能源常见的二次能源电能等电能等不可再生能源不可再生能源：不可能在短期内从不可能在短期内从 自然界得到补充自然界得到补充可再生能源可再生能源：可以在自然界里源源不可以在自然界里源源不 断地得到断地得到如：化石能源、核能如：化石能源、核能如：水能、风能、太阳能、生物质能如：水能、风能、太阳能、生物质能生物质能、化石能源、核能、风能、生物质能、化石能源、核能、风能、太阳能、地热能、海洋能等等太阳能、地热能、海洋能等等核能 我国用了短短我国用了短短4年时间完成了原子弹的研制工年时间完成了原子弹的研制工作，并于作，并于1964年年10

4、月月16日成功地爆炸了第一日成功地爆炸了第一颗原子弹颗原子弹. 1967年年6月月17日又成功地爆炸了第一颗氢弹，日又成功地爆炸了第一颗氢弹，完成了其他国家要十几年或几十年才完成的完成了其他国家要十几年或几十年才完成的工作工作.我国第一颗原子弹我国第一颗氢弹一、核能 原子弹和氢弹为什么会具有这么大的威力呢？原子弹和氢弹为什么会具有这么大的威力呢？ 因为它们都利用了核能因为它们都利用了核能.我们知道化学能是在我们知道化学能是在分子发生变化时放出的能量而核能是在原子分子发生变化时放出的能量而核能是在原子核发生变化时放出的能量核发生变化时放出的能量. 在原子核发生变化时放出的能量叫做核能在原子核发生

5、变化时放出的能量叫做核能. 二、获得核能的途径二、获得核能的途径 获得核能的两条途径是：获得核能的两条途径是： （1）裂变）裂变 （2）聚变）聚变(1)裂变 科学家们发现用中子轰击铀科学家们发现用中子轰击铀235时，铀核会时，铀核会分裂成大小差不多的两部分，这种现象叫做分裂成大小差不多的两部分，这种现象叫做裂变裂变. 1kg铀中的铀核如果全部发生裂变，释放出铀中的铀核如果全部发生裂变，释放出的能量大约相当于的能量大约相当于2500t的标准煤完全燃烧所的标准煤完全燃烧所放出能量放出能量. 铀核裂变的时候要放出一些中子，这些铀核裂变的时候要放出一些中子，这些中子又可引起其它的铀中子又可引起其它的铀

6、235235核裂变，就可使核裂变，就可使裂变反应不断进行下去，这种反应叫做裂变反应不断进行下去，这种反应叫做链链式反应式反应。链式反应是可以控制的。链式反应是可以控制的。 1千克的铀全部裂变释放出千克的铀全部裂变释放出2500吨的煤完吨的煤完全燃烧释放的能量。全燃烧释放的能量。200辆辆1千克千克链式反应 用中子轰击铀核，使铀核发生裂变，放出能量用中子轰击铀核，使铀核发生裂变，放出能量. 铀铀核分裂时，还同时放出核分裂时，还同时放出23个中子，又可以轰击其个中子，又可以轰击其它铀核，使它们也发生裂变它铀核，使它们也发生裂变. 这些铀核分裂时，同样放出中子，从而引起更多的这些铀核分裂时，同样放出

7、中子，从而引起更多的铀核发生裂变铀核发生裂变.于是裂变反应便会链锁式地自行持续于是裂变反应便会链锁式地自行持续下去下去.这种现象叫做链式反应这种现象叫做链式反应. 如果对裂变的链式反应不加控制，在极短时间如果对裂变的链式反应不加控制，在极短时间（约百万分之几秒）会释放出大量核能，发生猛烈（约百万分之几秒）会释放出大量核能，发生猛烈爆炸，原子弹就是根据这个原理制成的爆炸，原子弹就是根据这个原理制成的. 核反应堆 为便于和平利用核能，必须控制链式反应的为便于和平利用核能，必须控制链式反应的速度，使核能缓慢而又平稳地释放出来速度，使核能缓慢而又平稳地释放出来.为此，为此，人们制成了一种专门装置人们制

8、成了一种专门装置核反应堆核反应堆. 核反应堆能缓慢、平稳地释放核能核反应堆能缓慢、平稳地释放核能. 应用：应用：核电站：核电站：是利用可控链式反应释放出能量发电。是利用可控链式反应释放出能量发电。核心设备是反应堆。核心设备是反应堆。核能核能内能内能机械能机械能电能电能（2）聚变 科学家们发现，某些质量较小的原子核科学家们发现，某些质量较小的原子核结合成质量较大的原子核时，也能释放出核结合成质量较大的原子核时，也能释放出核能，这种现象叫做核聚变，简称聚变能，这种现象叫做核聚变，简称聚变. 聚变是获得大量核能的另一重要途径聚变是获得大量核能的另一重要途径. 前面讲过，原子弹是利用重核裂变现象制成前

9、面讲过，原子弹是利用重核裂变现象制成的的.而另一种威力更大的核武器而另一种威力更大的核武器氢弹，则氢弹，则是利用轻核聚变现象制成的是利用轻核聚变现象制成的.聚变又叫热核反应聚变又叫热核反应 一个氘核由一个质子和一个中子组成，一个氚核由一个氘核由一个质子和一个中子组成，一个氚核由一个质子和二个中子组成，它们发生聚变反应结合一个质子和二个中子组成，它们发生聚变反应结合成由二个质子和二个中子组成的氦核时，要放出一成由二个质子和二个中子组成的氦核时，要放出一个中子，并释放出核能个中子，并释放出核能. 一定质量的氘核和氚核聚变时放出的能量要比等量一定质量的氘核和氚核聚变时放出的能量要比等量的铀核裂变时放

10、出的能量大几倍的铀核裂变时放出的能量大几倍. 聚变需要在几百万摄氏度的高温下才能发生，因此聚变需要在几百万摄氏度的高温下才能发生，因此聚变又叫热核反应聚变又叫热核反应.自然界中的热核反应 自然界中，太阳内部的温度高达摄氏自然界中，太阳内部的温度高达摄氏1千万度千万度以上，在那里就进行着大规模的聚变反应以上，在那里就进行着大规模的聚变反应.太太阳辐射出的光和热，正是由聚变反应释放的阳辐射出的光和热，正是由聚变反应释放的核能转化而来的核能转化而来的.可以说，地球上的人类每天可以说，地球上的人类每天都享用着聚变释放出的能量都享用着聚变释放出的能量. 1986 赤手扑火变成赤手扑火变成“辐射人辐射人”

11、 2006 索偿被拒靠退休金生活索偿被拒靠退休金生活 1986年年4月月26日，前苏联乌克兰地区切尔诺贝利核日，前苏联乌克兰地区切尔诺贝利核电站发生了人类史上最严重的核事故，电站周围电站发生了人类史上最严重的核事故，电站周围1000平方公里的地区遭到放射性污染，数十万人被平方公里的地区遭到放射性污染，数十万人被迫撤离。迫撤离。20年来，先后有年来，先后有60万人参与过核泄漏现场万人参与过核泄漏现场的清理工作，他们也被冠以特殊的称呼的清理工作，他们也被冠以特殊的称呼“清理清理员员”，20年后的今天，第一批闯进现场的消防员为年后的今天，第一批闯进现场的消防员为他们死去的同事举行了纪念活动，并回忆了

12、他们平他们死去的同事举行了纪念活动，并回忆了他们平静的生活如何在惊悚中终结。本版编译静的生活如何在惊悚中终结。本版编译 瑜虹瑜虹 维克托维克托谢苗诺维奇谢苗诺维奇比尔贡曾是一名消防队员，吉比尔贡曾是一名消防队员，吉尔尔-131消防水车驾驶员，曾经亲身参与了切尔诺贝消防水车驾驶员，曾经亲身参与了切尔诺贝利核事故救灾工作。日前，他接受媒体采访，回忆利核事故救灾工作。日前，他接受媒体采访，回忆了了20年前那个可怕的夜晚。年前那个可怕的夜晚。 核电站变成人间地狱核电站变成人间地狱 大概凌晨大概凌晨1点点40分左右，比尔贡和妻子正沉浸在梦分左右，比尔贡和妻子正沉浸在梦乡之中。这时电话突然响了起来，接着又

13、传来了急乡之中。这时电话突然响了起来，接着又传来了急促的敲门声。门打开后，消防站的一名队友正焦急促的敲门声。门打开后，消防站的一名队友正焦急地催促他，由于平常换班的时间是在早晨地催促他，由于平常换班的时间是在早晨8点，因点，因此比尔贡立即意识到发生了紧急情况。此比尔贡立即意识到发生了紧急情况。 几分钟后，比尔贡已经坐着车出了城，大老远就可几分钟后，比尔贡已经坐着车出了城，大老远就可以看到笼罩在核电站上空的不祥之光以看到笼罩在核电站上空的不祥之光除了火光除了火光之外，还有核辐射产生的辉光。之外，还有核辐射产生的辉光。 到处都是建筑和设备残片；机房屋顶烧着了，柏油到处都是建筑和设备残片；机房屋顶烧

14、着了，柏油路面融化了，就连金属也熔解了路面融化了，就连金属也熔解了核电站变成了核电站变成了人间地狱。人间地狱。“反应堆的屋顶被炸翻，四周飞溅着沥反应堆的屋顶被炸翻，四周飞溅着沥青、混凝土和石墨，石墨流到哪里，哪里就好像被青、混凝土和石墨，石墨流到哪里，哪里就好像被溶岩烧过了一般。溶岩烧过了一般。”比尔贡回忆当时的情景仍心有比尔贡回忆当时的情景仍心有余悸。余悸。 毫无防护被核辐射击中毫无防护被核辐射击中 核电站的管理人员和工程师们四散奔逃，有人发狂似的给莫斯科核电站的管理人员和工程师们四散奔逃，有人发狂似的给莫斯科那边打电话求救，由于火势可能向三号机组和变电站蔓延，因此那边打电话求救，由于火势可

15、能向三号机组和变电站蔓延，因此比尔贡和同事们不顾辐射危险，立即投入灭火工作，他们身上只比尔贡和同事们不顾辐射危险，立即投入灭火工作，他们身上只穿着棉制服，根本就防不了核辐射。穿着棉制服，根本就防不了核辐射。 一次加水过程中，比尔贡突然发现，一根粗大的铁棒卡在了车轮一次加水过程中，比尔贡突然发现，一根粗大的铁棒卡在了车轮上。他当时心想：上。他当时心想：“这个样子把车交给下一班可不好，这个样子把车交给下一班可不好，”于是伸于是伸出没来得及戴手套的手，把铁棒弄了出来。大约过了出没来得及戴手套的手，把铁棒弄了出来。大约过了20分钟，比分钟，比尔贡突然感到一阵恶心，接着不停地呕吐起来，一轮比一轮猛烈。尔

16、贡突然感到一阵恶心，接着不停地呕吐起来，一轮比一轮猛烈。差不多是每差不多是每30秒就吐一次，渐渐地他头昏脑胀，身体越来越虚弱，秒就吐一次，渐渐地他头昏脑胀，身体越来越虚弱，2个小时后，他支撑不住倒在了地上。比尔贡最终被送进了医院。个小时后，他支撑不住倒在了地上。比尔贡最终被送进了医院。他变成了他变成了“辐射人辐射人”。 比尔贡很幸运，没有像许多曾在那场灾难中参与灭火的同事那样比尔贡很幸运，没有像许多曾在那场灾难中参与灭火的同事那样失去生命，虽然医生当年写的诊断书显示他受了失去生命，虽然医生当年写的诊断书显示他受了300伦琴辐射伦琴辐射（毫伦琴为安全值）。（毫伦琴为安全值）。 “他能活下来真是奇

17、迹，他能活下来真是奇迹，”世界卫生组织的高级辐射专家迈克尔世界卫生组织的高级辐射专家迈克尔说，说，“这是了不起的英雄行为，我怀疑如果有谁知道当时的辐射这是了不起的英雄行为，我怀疑如果有谁知道当时的辐射是那么厉害的话，就没有人敢进去了。是那么厉害的话，就没有人敢进去了。” 万人参与清理工作万人参与清理工作 据悉，这次事故致使达据悉，这次事故致使达8吨多的强辐射物泄漏，其中一部分放射吨多的强辐射物泄漏，其中一部分放射物已沉积在几百英里以外的地方。电站周围面积物已沉积在几百英里以外的地方。电站周围面积1000平方公里平方公里的地区遭到了放射性污染，有数十万人撤离该地区。专家预测，的地区遭到了放射性污

18、染，有数十万人撤离该地区。专家预测，这次事故的后果要经过这次事故的后果要经过100多年才能完全消除。多年才能完全消除。 20年来，包括比尔贡在内，先后有年来，包括比尔贡在内，先后有60万人参与过核泄漏现场的万人参与过核泄漏现场的清理工作，他们也被冠以特殊的称呼清理工作，他们也被冠以特殊的称呼liquidators，中文意，中文意思为思为“清理员清理员”。这次核灾难后，共有。这次核灾难后，共有134名参与现场抢救工名参与现场抢救工作的作的“清理员清理员”被诊断出患上急性放射性疾病，被诊断出患上急性放射性疾病，28人当年就病人当年就病逝了，当中包括至少逝了，当中包括至少6名消防员。回首当年，已经名

19、消防员。回首当年，已经56岁的比尔岁的比尔贡为队友们深感自豪，因为正是消防员们奋不顾身的精神，成贡为队友们深感自豪，因为正是消防员们奋不顾身的精神，成功地减少了布满核辐射粒子的浓烟向欧洲其他国家扩射。功地减少了布满核辐射粒子的浓烟向欧洲其他国家扩射。“这这些人拯救了欧洲，些人拯救了欧洲，”比尔贡轻轻抚摸着一名前队友的照片，比尔贡轻轻抚摸着一名前队友的照片，“如果他们没有那么做，大火可能早就烧向如果他们没有那么做，大火可能早就烧向1号、号、2号和号和3 号机号机组了。组了。” 消防员比尔贡虽然活了下来，但那场灾难也给他带来了太多的消防员比尔贡虽然活了下来，但那场灾难也给他带来了太多的痛苦和疾病。

20、所以，当他和其他痛苦和疾病。所以，当他和其他“清理员清理员”获悉政府官员正企获悉政府官员正企图将这场事故造成的灾难性后果轻描淡写时，都变得非常愤怒。图将这场事故造成的灾难性后果轻描淡写时，都变得非常愤怒。 联合国报告引发争议联合国报告引发争议 联合国曾组织联合国曾组织100名科学家对切尔诺贝利事故进行调名科学家对切尔诺贝利事故进行调查并于查并于2005年公布了调查报告。报告中称，只有不年公布了调查报告。报告中称，只有不到到50人在核电站爆炸中死亡，远远低于此前人们的人在核电站爆炸中死亡，远远低于此前人们的估计；报告还称，因遭受长期辐射而衍生各种疾病、估计；报告还称，因遭受长期辐射而衍生各种疾病

21、、最终导致死亡的人数可能只有最终导致死亡的人数可能只有4000人。人。 在西欧，这份报告引起了有关核工业弊端的激烈争在西欧，这份报告引起了有关核工业弊端的激烈争论。绿色和平组织本周指责联合国企图粉饰这场人论。绿色和平组织本周指责联合国企图粉饰这场人类大灾难并发布了自己的报告，给出了更惊人的数类大灾难并发布了自己的报告，给出了更惊人的数字。该报告称，核泄漏导致字。该报告称，核泄漏导致9.3万人患上晚期癌症，万人患上晚期癌症，在俄罗斯、乌克兰和白俄罗斯，有超过在俄罗斯、乌克兰和白俄罗斯，有超过20万人死于万人死于与辐射有关的疾病。但在这些国家，如今兴建核电与辐射有关的疾病。但在这些国家，如今兴建核

22、电站却很少引发人们的争议，俄罗斯就计划在站却很少引发人们的争议，俄罗斯就计划在2030年年前建造前建造40座核反应堆。座核反应堆。 政府的补偿少有兑现政府的补偿少有兑现 联合国的报告也引起了有关上述三国政府如何向事故受害人赔偿的争论。有受害者表示，当年他们清理完事故现场，并用水泥石棺将4号反应堆的融化内核封起来后，政府曾承诺给予他们现金报酬、免费医疗、新的住房以及其他奖励。但是在前苏联解体后，许多人都表示这些补偿很少再兑现过。 比尔贡此前也获得了一些补偿，但从去年开始，俄罗斯政府决定以现金补偿替换掉免费的医疗和其他一些福利。虽然普京总统在公开场合向这些“清理员”们表示过敬意，本月，他还向其中18人颁发了奖章，不过，也有俄罗斯官员争辩说，由切尔诺贝利核事故引发的疾病问题被夸大了。 放射线研究专家Leonid Ostapenko说，要分辨切尔诺贝利“清理员”的疾病是否由核辐射引起是不可能的，“唯一能做的就是统计死于急性放射性疾病的人数，还有很多人可能只受了少量的辐射，他们得的病看起来很常见，这时你怎么分辨出他们到底是死于自然的疾病还是死于核辐射呢？” 病患缠身处境悲凉病患缠身处境悲凉 比尔贡就是一个典型案例，他在现场昏倒后被队友救了出来，送进了Pripyat镇一家诊所，后来又被送到莫斯科的第六医院