核能发电技术

核能发电技术核能原子核能是原子核结构发生变化时释放出的能量，习惯上称作核能或原子能。原子核的变化过程有两种：一种是自发的变化过程，叫放射性锐变。地球上由放射性锐变释放的原子核能在地球内部可以转变为地热。另一种是人工制造的变化过程，叫核反应。历史核能发电的历史与动力堆的发展历史密切相关。动力堆的发展最初是出于军事需要。1954年，苏联建成世界上第一座装机容量为5兆瓦(电)的奥布宁斯克核电站。英、美等国也相继建成各种类型的核电站。到1960年，有5个国家建成20座核电站，装机容量1279兆瓦（电）。由于核浓缩技术的发展，到1966年，核能发电的成本已低于火力发电的成本。核能发电真正迈入实用阶段。1978年全世界22个国家和地区正在运行的30兆瓦（电）以上的核电站反应堆已达200多座,总装机容量已达107776兆瓦（电）。80年代因化石能源短缺日益突出，核能发电的进展更快。到1991年，全世界近30个国家和地区建成的核电机组为423套，总容量为3.275亿千瓦，其发电量占全世界总发电量的约16%。中国大陆的核电起步较晚，80年代才动工兴建核电站。中国自行设计建造的30万千瓦（电）秦山核电站在1991年底投入运行。大亚湾核电站于1987年开工，于1994年全部并网发电。核电站核电站是利用原子核裂变反应放出的核能来发电的装置。核电站主要由两部分组成。一部分是反应装置及冷却装置，其核心为一个反应堆，是维持和控制核裂变反应的装置，在内部实现核能转换为为热能。释放出的热能由一回路系统冷却剂带出，用以产生蒸汽。整个闭路系统被称为核蒸汽供应系统，也叫核岛，相当于常规火电厂的锅炉系统。另一部分由蒸汽驱动汽轮发电机组进行发电的二回系统，与常规火电厂的汽轮机发电机系统基本相同，也称作常规岛。

大亚湾核电站

奥布灵斯克核电站

苏联的核能灯塔

秦山核电站核能的价值1千克铀235的原子核所释放出来的热量，大约相当于2800吨（2800000千克）标准煤燃烧时所放出的热量。建造一座发电量为100万千瓦的电站，如果是核电站，每年需要补充的核燃料为30吨，六辆解放牌载重汽车就可运进。如果是烧煤的火力电站，每年要消耗300多万吨煤。运输这些煤炭，平均每天要开三列火车，每列火车挂40节车皮；或是每天要开一艘万吨级的轮船。核电厂每年要用掉80吨的核燃料，只要2支标准货柜就可以运载。如果换成燃煤，需要515万吨，每天要用20吨的大卡车运705车才够。如果使用天然气，需要143万吨，相当于每天烧掉20万桶家用瓦斯。换算起来，刚好接近全台湾692万户的瓦斯用量。核反应堆（核）反应堆(nuclear)reactor能维持可控自持链式核裂变反应的装置。指任何含有其核燃料按此种方式布置的结构，使得在无需补加中子源的条件下能在其中发生自持链式核裂变过程。核反应堆，又称为原子反应堆或反应堆，是装配了核燃料以实现大规模可控制裂变链式反应的装置。注释：更广泛的意义上讲，反应堆这一术语应覆盖裂变堆、聚变堆、裂变聚变混合堆，但一般情况下仅指裂变堆。原理核反应堆是核电站的心脏，它的工作原理是这样的：原子由原子核与核外电子组成。原子核由质子与中子组成。当铀235的原子核受到外来中子轰击时，一个原子核会吸收一个中子分裂成两个质量较小的原子核，同时放出2—3个中子。这裂变产生的中子又去轰击另外的铀235原子核，引起新的裂变。如此持续进行就是裂变的链式反应。链式反应产生大量热能。用循环水(或其他物质)带走热量才能避免反应堆因过热烧毁。导出的热量可以使水变成水蒸气，推动气轮机发电。由此可知，核反应堆最基本的组成是裂变原子核+热载体。但是只有这两项是不能工作的。因为，高速中子会大量飞散，这就需要使中子减速增加与原子核碰撞的机会；核反应堆要依人的意愿决定工作状态，这就要有控制设施；铀及裂变产物都有强放射性，会对人造成伤害，因此必须有可靠的防护措施。综上所述，核反应堆的合理结构应该是：核燃料+慢化剂+热载体+控制设施+防护装置。还需要说明的是，铀矿石不能直接做核燃料。铀矿石要经过精选、碾碎、酸浸、浓缩等程序，制成有一定铀含量、一定几何形状的铀棒才能参与反应堆工作。类型根据用途，核反应堆可以分为以下几种类型：①将中子束用于实验或利用中子束的核反应，包括研究堆、材料实验等。②生产放射性同位素的核反应堆。③生产核裂变物质的核反应堆，称为生产堆。④提供取暖、海水淡化、化工等用的热量的核反应堆，比如多目的堆。⑤为发电而发生热量的核反应，称为发电堆。⑥用于推进船舶、飞机、火箭等到的核反应堆，称为推进堆。另外，核反应堆根据燃料类型分为天然气铀堆、浓缩铀堆、钍堆；根据中子能量分为快中子堆和热中子堆；根据冷却剂(载热剂)材料分为水冷堆、气冷堆、有机液冷堆、液态金属冷堆；根据慢化剂(减速剂)分为石墨堆、重水堆、压水堆、沸水堆、有机堆、熔盐堆、铍堆；根据中子通量分为高通量堆和一般能量堆；根据热工状态分为沸腾堆、非沸腾堆、压水堆；根据运行方式分为脉冲堆和稳态堆，等等。核反应堆概念上可有900多种设计，但现实上非常有限。我国核能发展趋势中国核电从1985年开始起步，在1985年到目前的23年间，一共建设了11台核电机组，总装机容量为910万千瓦。核电基地分布在沿海的浙江、广东、江苏三个省，包括秦山一期、秦山二期、秦山三期、大亚湾、岭澳一期、田湾等项目，核电技术包括法国技术、加拿大技术、俄罗斯技术，这些技术引进后都进行了不断的改进和发展，当然，也有完全依靠我们自己发展的核电技术，比如秦山一期项目。从上世纪80年代起，经过起步和小批量两个阶段的建设，我国目前形成了浙江秦山、广东大亚湾和江苏田湾三个核电基地。截至到2004年9月，我国共有9台核电机组投入运行，装机容量达到700万千瓦。2003年底，我国核电装机容量和核发电总量，分别占我国电力总装机容量和发电量的1.7%和2.3%。在浙江、广东两省，2003年核发电量均超过本省总发电量的13%，核电成为当地电力供应的重要支柱。与此同时，通过引进与自主研发，我国在核电站维护运营及设计方面都有了很大的的进步：秦山一期核电站已经安全运行13年，在2003年结束的第七个燃料循环中创造了连续安全运行443天的国内核电站最好成绩，2003年世界核电运营者协会（WANO）九项性能指标中，秦山核电站有六项指标达到中值水平，其中三项指标达到世界先进水平。秦山二期国产化核电站全面建成投产，实现了我国自主建设商用核电站的重大跨越，比投资1330美元/千瓦，国产化率55%，经受住了初步运行考验，表现出了优良的性能，实现了较好的经济效益和社会效益。秦山三期重水堆核电站提前建成投产，实现了核电工程管理与国际接轨，创造了国际同类型核电站的多项纪录。广东大亚湾核电站投运10年来，保持安全稳定运行，部分运行指标达到国际先进水平，取得了较好的经济效益。广东岭澳核电站也已经全面建成投产并取得良好的运行业绩。江苏田湾核电站1号机组正在调试过程中。此外，我国出口巴基斯坦的恰希玛核电站2000年6月并网发电，2003年负荷因子达到85%。在西方发达国家如法国，核电已经占到发电量的很大一部分，而我国还有较大差距。要赶上世界先进国家的技术水平，我们还有很长的路要走。现在国际上已经有成熟的三代核电机组运行，四代机组已经有研究成果，而我国目前机组多为二代水平，三四代机组的自主研发刻不容缓。目前我国在建的核电项目大多为国外引进，拥有自主知识产权的还很少。

中国目前正处在社会的转型期，经济发展迅猛，未来对能源的需求会越来越大，发展核电是关系到国计民生的大事。在国家的大力支持下，中国核电事业的未来一定充满曙光。核电站安全知识核电站事故后防辐射措施1.远离放射源。远离放射源是最好的防护办法。公众应迅速采取必要的自我防护措施，例如可以选用就近的建筑物，关闭门窗，并根据地方政府的安排实施有序撤离。核事故发生时，切忌不能迎着风跑，应尽量往风向的侧面躲。

2.放射性的粉尘和水蒸气在大气中随着气流传播，可以到达很远的地方，尤其是进入平流层。当年切尔诺贝利的放射性云层传播到了瑞典，最远达到了2000公里。粉尘和水蒸气剂量不会致命，但是会诱发癌症，基因变异，生殖畸形等问题。

3.放射性粉尘和水蒸气落到地面，通常是夹在雨水之中。所以，在下雨天，绝对不要淋雨，尽量避免直接沾染雨水。并且要密切注意新闻，包括核污染方面的新闻及天气预报。

4.尽量避免裸露的身体表面直接接触放射性粉尘和水蒸气，尤其是口腔和嘴巴。在放射性尘土和水蒸气污染期间，多穿衣服出门，戴口罩、帽子、手套，尽量减少裸露身体表面。若怀疑身体表面有放射性污染，采用洗澡和更换衣服的方法减少放射性污染。

5.核辐射突发事件发生后，人有可能摄入放射性碘，并集中在甲状腺内，使器官受到较大剂量照射。服用稳定性碘片，能阻断90%放射性碘在甲状腺内沉积。但是，碘片的服用要根据政府的指示，只有政府在评估事故状态以后才能决定是否需要服用碘片。不能仅凭个人主观臆断或恐惧而擅自服用。此外，食物与水，要确定无污染才能摄入。

6.出现核辐射事故时，要注意心态平稳，千万不要惶恐不安。公众必须尽可能获取可信的突发事件信息，了解政府部门的决定、通知。应通过各种手段保持与地方政府信息沟通，切不可轻信谣言与小道消息。

7.污染期结束后，做一个放射性检查。知识问答1.穿白衣戴口罩喝板蓝根用茶油吃碘片能防辐射吗？穿白衣完全没有意义，戴口罩可能能够阻止部分放射性微粒进入体内形成内照射，不过光戴口罩也没用处，还要戴防毒面具。至于中华神油板蓝根或者茶油之类的，完全没有用处，不是以讹传讹，就是别有用心。碘防御辐射的原理是甲状腺容易吸收碘，放射性尘埃中有碘131，如果被吸收危害大，那么就提前服用碘片，一般是碘化钾，用没有放射性的碘先让甲状腺饱和，然后就不会吸收放射性的碘同位素了。2.空气中的放射性物质会存在多久？有多危险？如果水蒸气中含有的放射物质是N和Cs的同位素的话，会迅速降低辐射强度，随风扩散后，对较远地方影响不大。事实上，即使没有核电站，自然界中也有天然的辐射，主要来自宇宙射线，氡气，人体辐射和去医院看病需要的检查。天然的辐射和人类排放的辐射没有本质区别，只要剂量小就无危险。但是如果反应堆堆芯熔化破裂，裂变产物中，碘141半衰期约为8天，铯137半衰期约为30年，这两样尤其是后者是比较致命的放射性元素。3.到目前为止的