核能發(fā)電探秘

利用核反應堆中核裂變所釋放出的熱能進(jìn)行發(fā)電的方式。它與火力發(fā)電極其相似。只是以核反應堆及蒸汽發(fā)生器來(lái)代替火力發(fā)電的鍋爐，以核裂變能代替礦物燃料的化學(xué)能。除沸水堆外（見(jiàn)輕水堆），其他類(lèi)型的動(dòng)力堆都是一回路的冷卻劑通過(guò)堆心加熱，在蒸汽發(fā)生器中將熱量傳給二回路或三回路的水，然后形成蒸汽推動(dòng)汽輪發(fā)電機。沸水堆則是一回路的冷卻劑通過(guò)堆心加熱變成70個(gè)大氣壓左右的飽和蒸汽，經(jīng)汽水分離并干燥后直接推動(dòng)汽輪發(fā)電機。

簡(jiǎn)史 核能發(fā)電的歷史與動(dòng)力堆的發(fā)展歷史密切相關(guān)。動(dòng)力堆的發(fā)展最初是出于軍事需要。1954年，蘇聯(lián)建成世界上第一座裝機容量為 5兆瓦(電)的核電站。英、美等國也相繼建成各種類(lèi)型的核電站。到1960年,有5個(gè)國家建成20座核電站，裝機容量1279兆瓦（電）。由于核濃縮技術(shù)的發(fā)展，到1966年，核能發(fā)電的成本已低于火力發(fā)電的成本。核能發(fā)電真正邁入實(shí)用階段。1978年全世界22個(gè)國家和地區正在運行的30兆瓦（電）以上的核電站反應堆已達200多座,總裝機容量已達107776兆瓦（電）。80年代因化石能源短缺日益突出，核能發(fā)電的進(jìn)展更快。到1991年，全世界近30個(gè)國家和地區建成的核電機組為423套，總容量為3.275億千瓦，其發(fā)電量占全世界總發(fā)電量的約16％。世界上第一座核電站—蘇聯(lián)奧布寧斯克核電站.

中國大陸的核電起步較晚，80年代才動(dòng)工興建核電站。中國自行設計建造的30萬(wàn)千瓦（電）秦山核電站在1991年底投入運行。大亞灣核電站正加緊施工。

核能發(fā)電原理 核能發(fā)電的能量來(lái)自核反應堆中可裂變材料(核燃料)進(jìn)行裂變反應所釋放的裂變能。裂變反應指鈾-235、钚-239、鈾-233等重元素在中子作用下分裂為兩個(gè)碎片，同時(shí)放出中子和大量能量的過(guò)程。反應中，可裂變物的原子核吸收一個(gè)中子后發(fā)生裂變并放出兩三個(gè)中子。若這些中子除去消耗，至少有一個(gè)中子能引起另一個(gè)原子核裂變，使裂變自持地進(jìn)行，則這種反應稱(chēng)為鏈式裂變反應。實(shí)現鏈式反應是核能發(fā)電的前提。

要用反應堆產(chǎn)生核能,需要解決以下4個(gè)問(wèn)題：①為核裂變鏈式反應提供必要的條件，使之得以進(jìn)行。②鏈式反應必須能由人通過(guò)一定裝置進(jìn)行控制。失去控制的裂變能不僅不能用于發(fā)電，還會(huì )釀成災害。③裂變反應產(chǎn)生的能量要能從反應堆中安全取出。④裂變反應中產(chǎn)生的中子和放射性物質(zhì)對人體危害很大，必須設法避免它們對核電站工作人員和附近居民的傷害。