论核能的未来

论核能的未来姓名：吴桂锋学号：11014220130班级：给排水11-1摘要能源是人类社会赖以生存和发展的重要物质基础。纵观人类社会发展的历史，人类文明的每一次重大进步都伴随着能源的改进和更替。能源的开发利用极大地推进了世界经济和人类社会的发展与进步。随着地球的“化石燃料”等一系列不可再生资源走向枯竭，人类在历史的大潮中又将面临着一次历史的抉择，从目前的能源发展趋势发展，我们的能源结构发生重大变化，在水力、生物、风、太阳能发电等可再生资源开发面临重大瓶颈和局限的问题面前，在综合环境等因素和人类长期发展的大前提下，人类能源必将从“化石燃料”阶段跨入“核能时代”。关键词：能源；未来；核能1、什么是核能？核能发电，英文：nuclearelectricpowergeneration，是利用核反应堆中核裂变所释放出的热能进行发电的方式。它的发电原理与火力发电极其相似。只是以核反应堆及蒸汽发生器来代替火力发电的锅炉，以核裂变能代替矿物燃料的化学能。除沸水堆外（见轻水堆），其他类型的动力堆都是一回路的冷却剂通过堆心加热，在蒸汽发生器中将热量传给二回路或三回路的水，然后形成蒸汽推动汽轮发电机。沸水堆则是一回路的冷却剂通过堆心加热变成70个大气压左右的饱和蒸汽，经汽水分离并干燥后直接推动汽轮发电机。核能发电的能量来自核反应堆中可裂变材料（核燃料）进行裂变反应所释放的裂变能。裂变反应指铀-235、钚-239、铀-233等重元素在中子作用下分裂为两个碎片，同时放出中子和大量能量的过程。反应中，可裂变物的原子核吸收一个中子后发生裂变并放出两三个中子。若这些中子除去消耗，至少有一个中子能引起另一个原子核裂变，使裂变自持地进行，则这种反应称为链式裂变反应。实现链式反应是核能发电的前提。人类为什么选择核能？能源是人类生存与经济发展的物质基础，发达国家用100年工业化成果产生的生产力全面超越人类数千年文明历史所产生的所有生产力，将人类提升到一个新的时代层次中，然而随着世界经济持续、高速地发展，能源短缺、环境污染、生态恶化等问题逐渐加深，能源供需矛盾日益突出。众所周知，当前世界能源消费以化石资源为主，其中中国等少数国家是以煤炭为主，其它国家大部分则是以石油与天然气为主。根据专家预测，按目前的消耗量，石油、天然气最多只能维持不到半个世纪，煤炭也只能维持一二百年。但是随着以“金砖四国”为代表的一些发展中国家迅速的步入工业化阶段，人类能源消费增加是经济社会发展的客观必然。所以不管是哪一种常规能源结构，人类面临的能源危机都日趋严重。“化石燃料”加速走向枯竭已成为了一个不争的事实，虽然许多发达国家和发展中国家在开发可再生能源上进行了积极的探索和实践，但毕竟可再生能源在能源生产总量中的比重还比较低，虽增长势头异常迅猛，可还是难以取代“化石能源”的强大作用。在这个风口浪尖，核能源被推上了历史舞台，核能的出现让人类看到再上一层楼的时机，核子材料的长达数年或者数十年的能量释放周期让人类看到了工业文明持续的光明前景，核反应堆释放的巨大能量让人类看到了取代“化石能源”的未来曙光。“原子时代”正在不远的将来向我们快步接近中，为什么我们选择了核能？核能应用作为缓和世界能源危机的一种经济且有效的措施具备了其他许多替代能源所不具备的许多的优点。（1）资源丰富，取之不尽。世界上有比较丰富的核资源，核燃料有铀、钍氘、锂、硼等等，世界上铀的储量约为417万吨。地球上可供开发的核燃料资源所提供的能量是矿石燃料的十多万倍。特别是核聚变反应堆技术一旦成熟，人类成功实现实现受控核聚变，而核聚变反应主要材料则是借助氢同位素——氘和氚。据测算，每升海水中含有0.03克氘，所以地球上仅在海水中就有45万亿吨氘。1升海水中所含的氘，经过核聚变可提供相当于300升汽油燃烧后释放出的能量，可以说是取之不竭的能源；至于氚，虽然自然界中不存在，但靠中子同锂作用可以产生，而海水中也含有大量锂。那么人类将彻底摆脱能量束缚的紧箍咒，这又将是人类发展和科技水平的一次重大突破和飞跃。体积小而能量大，单位核燃料释放的能量比化学能大几百万倍；1000克铀释放的能量相当于2400吨标准煤释放的能量；一座100万千瓦的大型烧煤电站，每年需原煤300～400万吨，运这些煤需要2760列火车。同功率的压水堆核电站，一年仅耗铀含量为3％的低浓缩铀燃料28吨核燃料，一航次的飞机就可以完成运送。而且，由于核燃料的运输量小，所以核电站就可有选择性的建在最需要的工业区附近。核电站的基本建设投资一般是同等火电站的一倍半到两倍，不过它的核燃料费用却要比煤便宜得多，运行维修费用也比火电站少。

（3）经济型强，平均成本低。经济性以发电成本衡量，构成核能发电成本的因素很多，包括基建投资费用、安全防护费用、核燃料费用，以及核电站退役处划》，2008年中国将开工建设福建宁德、福清和广东阳江三个核电项目,另外还有4个核电站在建。在随后的几年中，随着各项设计工作陆续到位，各方将为这三个工程投下上千亿元人民币。不过，这所有的一切也仅仅是中国“核电强国”梦想的开端，《规划》确定，到2020年，我国核电运行装机容量争取达到4000万千瓦；核电年发电量达到2600亿~2800亿千瓦时。在目前在建和运行核电容量1696.8万千瓦的基础上，新投产核电装机容量约2300万千瓦。同时，考虑核电的后续发展，2020年末在建核电容量应保持1800万千瓦左右。这意味着，在今后的十多年间，我国平均每年要开工建设3——4台百万千瓦级的核电机组，我国将总投资超过5000亿元，用15年时间建设13座核电、58台百万千瓦级核电机组。如果规划得以实施，核电将占我国全部发电装机容量的4%左右，发电量占全国发电量的6%，这在历史上绝无仅有。4、小结未来，“核电”走进我们生活将成为我们迈入“原子时代”的一个重要标志，虽然“福岛核事故”在一定程度上阻碍了全球核电事业的总体发展，甚至使得一些国家开始放弃“核电”项目。但是，在这个化石资源走向枯竭的时代这些个别的核事故在核电本身蕴含着的巨大能量面前，难以成为时代大潮的拦路石，核电将成为人类摆脱化石资源短缺的重要途径，乃至于是人类21世纪后半期的重要能