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光伏原理与技术 课程设计 论文题目：简析核能发展现状与安全问题 专 业 班 级 指导老师 学 号 姓 名 成 绩 年 月 日 摘要 在核能的利用中，核能发电的发展是相当迅速的，核能被公认为是一种经济、安全、可靠、干净的能源。随着世界资源的不断消耗及能源需求的持续增长，全球各国包括我国都在积极发展核电。众所周知，核能是由原子核内部结构发生变化而释放出的能量。核能发电的历史与动力堆的发展历史密切相关。由世界第一座核电站投入运行后，核电站已经具有污染少，储量丰富，运输方便，燃料成本低，不会加重温室效应等优点，但也具有废料放射性，热效率低，泄漏后果严重等缺点。核电占世界重发电量比重日趋增大。但核燃料泄漏安全已成为世界最为关注的问题，它被认为是存在着风险的，失控后不能用于发电，还会酿成灾害。关键词：核能；核能发电；核泄漏；核能安全 引言 能源是人类社会的生命线，一个国家开发和利用能源的水平，标志着这个国家的生产力水平、文化水平和人民生活水平。但随着人们日益对资源能量的渴求，传统的能源已经满足不了人们的需求,它们地球上的储量日益面临枯竭。从而20 世纪中期，核能成为了一种新的能源，而不是用于军事。到了本世纪70 年代，核能与核技术已在许多方面形成了新兴的产业，在西方发达国家，核技术的应用已经深入到国民经济的各个领域，技术日趋成熟，并不断取得新进展。核能的利用的优点也伴随着缺点，而且绝不能忽视的。核能应用现状及分析 一 核能的优缺点 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，可提供的能量是矿石燃料的十多万倍。核能应用作为缓和世界能源危机的一种经济有效的措施有许多的优点。1.核能具有的优点：1.1 利用核能发电不像化石燃料发电那样排放巨量的污染物质到大气中，因此核能发电不会造成空气污染。1.2 利用核能发电不会产生加重地球温室效应的二氧化碳。火电站不断地向大气里排放二氧化硫和氧化氮等有害物质，同时煤里的少量铀、钛和镭等放射性物质，也会随着烟尘飘落到火电站的周围，污染环境。而核电站设置了层层屏障，基本上不排放污染环境的物质，就是放射性污染也比烧煤电站少得多。据统计，核电站正常运行的时候，一年给居民带来的放射性影响，还不到一次X 光透视所受的剂量。1.3 核燃料能量密度比起化石燃料高上几百万倍，故核能电厂所使用的燃料体积小，运输与储存都很方便，一座1000 百万瓦的核能电厂一年只需30 公吨的铀燃料，一航次的飞机就可以完成运送。1.4 由于核燃料的运输量小，所以核电站就可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。1.5 核能发电的成本中，燃料费用所占的比例较低，核能发电的成本较不易受到国际经济情势影响，故发电成本较其他发电方法为稳定。1.6 安全性强。从第一座核电站建成以来，全世界投入运行的核电站达400 多座，30 多年来基本上是安全正常的。虽然有1979 年美国三里岛压水堆核电站事故和1986 年苏联切尔诺贝利石墨沸水堆核电站事故，但这两次事故都是由于人为因素造成的。随着压水堆的进一步改进，核电站有可能会变得更加安全。然而，核能是把双刃剑，在其巨大的优势下，也存在不可忽视的劣势。2.核能具有的缺点：2.1 为核裂变链式反应提供必要的条件，使之得以进行。2.2 核能电厂会产生高低阶放射性废料，或者是使用过之核燃料，虽然所占体积不大，但因具有放射线，故必须慎重处理，且需面对相当大的政治困扰。2.3 链式反应必须能由人通过一定装置进行控制。失去控制的裂变能不仅不能用于发电，还会酿成灾害。（如切尔诺贝利核电站和福岛核电站等等）2.4 核能发电厂热效率较低，因而比一般化石燃料电厂排放更多废热到环境裏，故核能电厂的热污染较严重。2.5 裂变反应产生的能量要能从反应堆中安全取出。2.6 裂变反应中产生的中子和放射性物质对人体危害很大，必须设法避免它们对核电站工作人员和附近居民的伤害。2.7 核能电厂投资成本太大，电力公司的财务风险较高。2.8 核能电厂较不适宜做尖峰、离峰之随载运转。2.9 兴建核电厂较易引发政治歧见纷争。2.10 核电厂的反应器内有大量的放射性物质，如果在事故中释放到外界环境，会对生态及民众造成伤害。目前，世界各地的研究人员正在开发宽度小于人的头发的微型装置，用于从生化传感器到医学植入体的各种用途。但这方面存在着一个障碍：目前还没人能拿出一种与这么小的微型机械装置相匹配的能源。纵观核能的优缺点，核能的安全性问题很重要，公众对核电安全性的质疑从未停止。公众的置疑，源于核事故的出现。前苏联的切尔诺贝利核电站的核泄事件作为核能安全的导火线，让人们意识到核能利用潜在的危险性和污染性，也正是从此开始，核能的清洁特性开始被忽视，核能不安全、污染严重等一系列核能威胁论成了主流。二我国核能现状与发展趋势 核电站只需消耗很少的核燃料，就可以产生大量的电能，干净、无污染，对于发展迅速环境压力较大的中国来说，再合适不过。中国正在加大能源结构调整力度。积极发展核电、风电、水电等清洁优质能源已刻不容缓。中国能源结构仍以煤炭为主体，清洁优质能源的比重偏低。中国目前建成和在建的核电站总装机容量为870 万千瓦，预计到2010 年中国核电装机容量约为2000 万千瓦，2020 年约为4000 万千瓦。到2050 年，根据不同部门的估算，中国核电装机容量可以分为高中低三种方案：高方案为3.6 亿千瓦（约占中国电力总装机容量的30%），中方案为2.4 亿千瓦（约占中国电力总装机容量的20%），低方案为1.2 亿千瓦（约占中国电力总装机容量的10%）。中国国家发展改革委员会正在制定中国核电发展民用工业规划，准备到2020 年中国电力总装机容量预计为9 亿千瓦时，核电的比重将占电力总容量的4%，即是中国核电在2020 年时将为3600-4000 万千瓦。从核电发展总趋势来看，中国核电发展的技术路线和战略路线早已明确并正在执行，当前发展压水堆，中期发展快中子堆，远期发展聚变堆。具体地说就是，近期发展热中子反应堆核电站；为了充分利用铀资源，采用铀钚循环的技术路线，中期发展快中子增殖反应堆核电站；远期发展聚变堆核电站，从而基本上“永远”解决能源需求的矛盾。三.关于核能发电安全性的评价 核安全是安全的一个特定领域，对象是核能的利用，目标是使得放射性释放的潜在风险可行可控，符合和满足核安全管理政策和法规要求。核安全除了一些基本原则和一些具体要求之外，还有一些不常被人们提及的特征或原则，如全局性、动态性、适度性和均衡性。核电厂的配置和瞬态过程都非常复杂，其性能和业绩与设计、建造、运行和管理等各方面密切相关，只有把握住有机的整体，才能保证核安全，这是它的全局性。它的动态性体现在核安全要求是在不断完善，核设施状况也是在不断变化着的，对待核安全问题应当从实际出发，历史地和发展地看待，进行必要的利益和代价分析。对核能发电的怀疑事实上是针对核辐射而言的。自核武器诞生之日起，世界对核能就陷入了无力的恐慌之中，核能的巨大杀伤力使人们置疑自身的控制能力，这种阴影在核能民用过程中仍然挥之不去。无论是核利用过程中的核辐射，还是后期的废料处理，核能利用留给人们的第一印象就是核辐射带来的灾难。但是任何能源利用都存在风险和问题，能源的开发、利用是一个综合的过程，对待核能存在的问题，盲目乐观固然不可取，因噎废食又何尝聪明？应该要做的是预防风险、发展技术，从全面的角度认识核能的清洁特性，同时也决不回避其潜在的危险，“智者从别人的经验中取得教训，愚者用自己的鲜血去重蹈别人的覆辙”，我们要做的正是如此。核安全管理是一个全局性的动态过程，它既有相当稳定的法规强制性，也有随着技术的进步而不断改善的与时俱进性。在安全第一的前提下，如何在进一步提升安全水平的同时提高核电的社会经济竞争力，就需要我们把握住大局，在安全总体要求思路中处理好个别的特殊问题。站得高，看得远，想得细，抓得实，统揽全局，融会贯通，不拘泥于枝微末节，这应当是我们核安全实践者应有的作风。结论语：国民经济要发展，能源是基础。总之，核能开发利用的前景是光明的，但这终究是一个长期的大系统工程，既要解决为国民经济服务的大量工程技术问题，又要为下一步发展进行系统的预先研究和基础研究，牵涉到的学科范围也十分广泛。因此，必须远近结合，高瞻远瞩，全面考虑，统筹安排，认真落实。发展核能的同时也要时刻考虑着核能的安全利用，一旦发生危害弊远远大于利。参考文献：1.中华人民共和国放射性污染防治法 2.百度百科 核能发电 http:/ 3.国家统计局，2007 年国家国民经济和社会发展统计公报.经济日报，2008 年 2 月 29 日 4.国家统计局，2007 中国统计年鉴.北京：中国统计出版社，2007 年 9 月第1 版 5.企业技术开发下半月2011 年第5 期 6王喜元，从核弹到核电核能中国,2009.7王莹著，世纪新能源的开发与利用,2007.8翟秀静，刘奎仁，韩庆，新能源技术,2005.9魏切尔，舒尔茨著；俞誉福译，放射生态学核能与环境第1 卷,1988
