核能的利用
摘要：核能具有独特的优越性，开发和利用新型的核能源是人类社会生存发展的必然趋势。本文通过分析核能的简介、本文通过分析核能的简介、世界核能利用现状及核能在我国的世界核能利用现状及核能在我国的发展，论述核能利用。发展，论述核能利用。
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引言
人类的一切活动都离不开能源，人类的一切活动都离不开能源，能源是发展工业、能源是发展工业、能源是发展工业、农业、国防、农业、国防、农业、国防、科学技术和科学技术和提高人民生活水平的重要基础。1939 年原子核裂变的发现，开辟了核能利用的新时代.。特别是在能源结构从石油转入非油能源的新时期里，核能被认为是解决世界能源短缺的一种重要途径，可开发的核燃料资源所提供的裂变能、聚变能，可供人类大规模长时期的利用。可供人类大规模长时期的利用。核能具有独特的优越性，核能具有独特的优越性，开发和利用新型的核能源是人类社会生存发展的必然趋势。源是人类社会生存发展的必然趋势。近年来，近年来，大力发展核电是许多国家在研究本国能源现状和前景之后，所采取的一种比较普遍的基本政策。
1、 核能简介
1.1核能的发现
核能的发现凝聚了众多科学家的智慧和汗水。1932年，英国物理学家查德威克发现了中子，为人类提供了打开核能利用大门的一把钥匙，1939 年，费米利用中子轰击铀发现反应能产生中等重量的元素，利用中子轰击铀发现反应能产生中等重量的元素，居里夫人的女儿伊伦·居里夫人的女儿伊伦·居里进行了类似的研究，但得到了不同的反应产物。德国科学家哈恩重复他们的实验，证实中子轰击铀能产生重量为铀一半的元素，证实中子轰击铀能产生重量为铀一半的元素，并确定它是钡，并确定它是钡，他的进一步工作证实了伊伦·实了伊伦·居里实验的产物是镧。居里实验的产物是镧。居里实验的产物是镧。接着，接着，接着，流亡瑞典的奥地利女科学家迈特纳提出流亡瑞典的奥地利女科学家迈特纳提出了铀核裂变的概念，并指出裂变能放出能量。为了能持续地放出核能，匈牙利物理学家西拉德最先考虑了链式反应发生的可能性。1939 年约里奥·居里夫妇等人，通过实验发现一个铀核(U - 235)裂变会释放出2—3个中子，用实验证实了链式反
应的可能性。
1941年12月到1942年12月，费米领导一批物理学家在芝加哥大学斯塔克运动场的西看台下，成功地建造了世界上第一座原子核反应堆，发出了200W 的电，解决了受控自持链式反应的众多技术问题，这标志着核能和平利用
时代的到来【1】。
1.2核能的利用原理
核能，由于原子核内部结构发生变化而释放出的能量。由于原子核内部结构发生变化而释放出的能量。其是通过转化其质量其是通过转化其质量从原子核释放的能量，符合阿尔伯特·爱因斯坦的方程E=mc²，其中E=能量，m=质量，c=光速常量。核能通过三种核反应之一释放：1、核裂变，打开原子核的结合力。2、核聚变，原子的粒子熔合在一起。3、核衰变，自然的慢得多的裂变形式。变形式。
核能利用核反应堆中核裂变所释放出的热能进行发电的方式。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，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，在蒸汽发生器中将热量传给二回路或三回路的水，然后形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个大气压左右的过饱和蒸汽，气压左右的过饱和蒸汽，经汽水分离并干燥后直接推动汽轮发电机。经汽水分离并干燥后直接推动汽轮发电机。经汽水分离并干燥后直接推动汽轮发电机。核能发电利核能发电利用铀燃料进行核分裂连锁反应所产生的热，用铀燃料进行核分裂连锁反应所产生的热，将水加热成高温高压，将水加热成高温高压，将水加热成高温高压，利用产生的水利用产生的水蒸气推动蒸汽轮机
并带动发电机。核反应所放出的热量较燃烧化石燃料所放出的能量要高很多（相差约百万倍），比较起来所以需要的燃料体积比火力电厂少相当多。当多。核能发电所使用的的铀核能发电所使用的的纯度只约占3%－4%，其余皆为无法产生核分裂的铀238【2】。
2、世界核能利用现状
全世界现有全世界现有 433座核电机组在运行、总装机容量为3. 49亿 kW 、核电占全球总电力生产量的16. 1 %。全世界已有17个国家的核电在国家电力生产中的比例超过例超过 25 %
，其中发达国家核电所占比重，法国为77%，韩国为38%，日本为36%，英国为28%，美国为21%（美国在全球核电总装机容量中所占比重为29%），加拿大为12%。近年来全世界核电发电量维持在总发电量的1/6左右，左右，达到了可达到了可以和煤电、以和煤电、油电、油电、油电、水电、水电、水电、气电平起平坐的地位，气电平起平坐的地位，气电平起平坐的地位，核电已经成为世界能源的重要组核电已经成为世界能源的重要组成部分【3】。
2.1法国核能利用现状
当今，法国核电在世界上占有很重要的位置，法国核电在世界上占有很重要的位置，它与美国及日本构成了世界核它与美国及日本构成了世界核电工业三强。法国在役核电机组数量为59座，总装机容量为6.
24万兆瓦，现均仅次于美国列世界第二位，仅次于美国列世界第二位，分别占到了全球总数的分别占到了全球总数的14%及全球总量的17.6%，其核电占国家发电总量的比例达到了78%，位居世界主要工业大国的首位。目前，法国运行中的核电机组共有59座，总功率为63363 MW ，每年供应4000多亿kWh 电力，核电占总发电量的约78%【3】，很明显，核电现在已经在法国电力及能源中占据了举足轻重的位置，为保证法国经济稳步和迅速发展发挥着极为重要的作用。用。
法国核电工业为保持法国商业平衡和发展外贸也发挥了重大作用。每年能为法国节省用于进口化石燃料的300亿法郎；通过向国外出售电力，通过向国外出售电力，每年还能为法每年还能为法国赚取180亿法郎，以及通过出售核燃料循环产品及服务，赚取大约100多亿法郎。同时自70年代大规模发展核电以来，法国电力市场价格相当稳定，造就了法国核电强大的竞争力。法国核电强大的竞争力。法国电力公司才成为欧洲第一大电力出口公司。法国电力公司才成为欧洲第一大电力出口公司。法国电力公司才成为欧洲第一大电力出口公司。世界第世界第二大电站出口商，法国第四大产品出口企业。法国第四大产品出口企业。每年净出口电力达每年净出口电力达720亿千瓦小时以上。与周边国家相比较，法国目前的CO2排放水平是相对较低的，而这一成绩的取得应主要归功于核电。长期以来，法国一直优先发展核电，而大量减少火电。发展核电每年使法国少排放3.45亿吨CO2，为改善法国以及世界的环境质量做出了重要贡献。量做出了重要贡献。
2.2美国核能利用现状
目前，美国有104个已经建成并通过注册的核反应堆，有103个正在运行中。另外有4座核反应堆正在建，并已通过注册。这些反应堆都是压水堆或沸水堆，即轻水堆。即轻水堆。
截止到1991年底，美国有97135兆瓦的核发电能力；到2004年3月，月，达到达到97452兆瓦。兆瓦。到到2007年12月，月，美国核管会共批准了美国核管会共批准了110个核电站关于功率提升的申请，功率提升的申请，这些申请可为美国新增核发电能力这些申请可为美国新增核发电能力4900兆瓦。兆瓦。到到2011年，年，通通
过功率提升，美国核电站还将新增1690兆瓦核发电能力【4】。
1992～2005年，美国新建燃气电厂装机容量达到27万兆瓦。新建核电厂和煤电厂装机总量仅为14000兆瓦，但美国核电和煤电供应了全国70%的用电量，
保障了美国电力价格的稳定。2005年，美国核发电量达到7810亿千瓦时，约占全国发电总量的近20%。2006年，美国核电运行费用为仅1.66分/千瓦时，低于煤电和燃气发电的费用【4】。这一成绩的取得与1992年颁布的《能源法案》是密不可分的。此外，1998年以后，许多核电厂的合并和重组也对美国核电的发展起到了很大推动作用。今天，美国核电已经和美国经济一样对美国社会发展起着至关重要的作用，核电的发展使美国减少了对进口石油和天然气的依赖。
在过去的20年中，美国核电产业取得的一项重要成果就是通过更新维护提高了反应堆的运行效率，大大提高了反应堆的发电能力。1980年，美国反应堆利用率仅为54%，1991年为68%，到2001年这一数字达到了90.7%。美国电力运营商Exelon 公司的17个反应堆利用率达到了94.4%【4】。
3、核能在我国的发展
3.1我国核能的起步
我国的核能事业起步于20世纪50年代，首先也是应用于军事上。1964 年10月16日，我国第一颗装置爆炸成功，标志着我国核工业初步建立。我国的核工业从主要为军用服务迅速发展起来。国的核工业从主要为军用服务迅速发展起来。然而，然而，对比其他国家的核能从军用到民用的过程到民用的过程 ，我国民用起步很晚。美国以及前苏联，核电站的运行是在20世纪50年代中期；英国和法国是在20世纪60代；我国直到1991年12月浙江秦山核电站并网发电，才有了自己的第一座核电站，才有了自己的第一座核电站，比上述国家慢了比上述国家慢了27—37年。所以，相对来说我国核电事业起步很晚。所以，相对来说我国核电事业起步很晚。
3.2我国核能发展与世界的差距
我国核能利用与许多国家存在较大的差距。我国核能利用与许多国家存在较大的差距。我国核能利用总
核电站利用什么发电量很少，我国核能利用总量很少，我国核能利用总量很少，远远低远远低于美国、于美国、法国、法国、法国、日本等发达国家，日本等发达国家，日本等发达国家，核能消耗量占整个一次能源消耗的比重也远远核能消耗量占整个一次能源消耗的比重也远远低于法国、低于法国、日本，日本，日本，甚至低于发展中国家印度。甚至低于发展中国家印度。甚至低于发展中国家印度。法国核电在电力中的比重已经超过法国核电在电力中的比重已经超过法国核电在电力中的比重已经超过 75 %。与东亚相邻国家、地区相比，我国大陆地区的核电所占总用电量的比例远远低于日本和韩国以及台湾地区，1995年日本和韩国的核电比例分别是30 %和 36.2 %，台湾地区是31 %，而我国大陆只有1. 29 %。
结束语
本文通过核能的简介、世界核能利用现状及核能在我国的发展分析核能的利用，用，得出结论。得出结论。得出结论。核能是各国今后解决能源危机最主要、核能是各国今后解决能源危机最主要、核能是各国今后解决能源危机最主要、最本质的途径。最本质的途径。最本质的途径。核能不仅核能不仅满足了人们的消费需求，并在本质上解决不了人类社会发展与能源需求的矛盾。核能在各国的大力发展将成为一种必然。核能在各国的大力发展将成为一种必然。
参考文献
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