摘要：6．核能 核能的释放通常有两种形式.一种是重核的裂变.即一个重原子核.分裂成两个或多个中等原子量的原子核.引起链式反应.从而释放出巨大的能量,另一种是轻核的聚变.即两个轻原子核.聚合成为一个较重的核.从而释放出巨大的能量.理论和实践都证明.轻核聚变比重核聚变释放出的能量要大得多. 利用重核裂变.人们已经制造出了原子弹.若通过反应堆对其加以人工控制.就可实现原子能发电.利用轻核聚变原理.人们已经制造出比原子弹杀伤力更大的氢弹.氢弹是无控制爆炸性核聚变.要实现核聚变能的和平利用.即核聚变发电.必须对核聚变实行人工控制.使核聚变反应按照人们的需要有序地进行.这就是受控核聚变. 1938年.放射化学家奥托·哈恩和物理学家施特拉斯曼发现铀核裂变.1942年12月2日.世界上第一座核裂变反应堆在美国的芝加哥大学建成.人类在这里首次实现了自持链式反应.从而开始了受控的核能释放. 1954年.前苏联在莫斯科附近的奥布宁斯克建成了世界上第一座核电站.输出功率为5000千瓦.到60年代中期.核电站走向实用化和商品化.工业发达国家核电发电成本已与燃煤火力发电站持平甚至略低. 常见的压水反应堆核电站.主要包括两大部分:一部分是利用核能生产蒸汽的核岛.包括反应堆装置和回路系统,另一部分是利用蒸汽发电的常规岛.包括汽轮发电机系统.核电站用的燃料是铀.它是一种很重的金属.用铀制成的核燃料在反应堆内发生裂变而产生大量热能.再用处于高压力下的水把热能带出.在蒸汽发生器内产生蒸汽.蒸汽推动气轮机带着发电机一起旋转.电能就源源不断地产生出来.并通过电网送到四面八方. 目前.全世界共有将近500座核电站.全年总发电量占世界总发电量的17%.世界各国中.法国的核电站发展 最快.有57座核电站.总装机容量6200万千瓦.核电占总发电量的77.8%.1991年.中国自行设计.建造的第一座核电站――秦山核电站启用.继之大亚湾核电站投产.世纪之交.中国正规划.兴建4座新的核电站.到2010年核电总量有望达到2000万千瓦. 氢原子核聚变反应的研究.可以追溯到30年代对太阳的研究.1938年.物理学家证明.太阳里进行的氢核聚变成氦核的反应.使它还能光芒万丈地燃烧几十亿年. 受控核聚变反应的原理是:氘原子核在上亿摄氏度的高温条件下发生聚变而释放出巨大能量.由于这种热核反应是人工控制的.因此可用作能源. 核聚变发电有许多无可比拟的优点: ①能量巨大--核聚变比核裂变释放出更多的能量.例如.铀235的裂变反应.将千分之一的物质变成了能量,而氘的聚变反应.将近千分之四的物质变成了能量. ②资源丰富--重核裂变使用的主要原料是铀.目前探明的储量仅够使用约1000年,而轻核聚变使用的燃料是海水中的氘.1升海水能提取30毫克氘.在聚变反应中能产生约等于300升汽油的能量.即“1升海水约等于300升汽油 .地球上海水中就有45万亿吨氘.足够人类使用百亿年. ③成本低廉--1千克氘的价格只为1千克浓缩铀的1/40. ④安全.无污染--核聚变不产生放射性污染物.万一发生事故.反应堆会自动冷却而停止反应.不会发生爆炸. 简言之.受控核聚变的燃料取之不尽.用之不竭.核聚变能将是21世纪最理想的“长寿 能源.

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