核能核能

一、核技术的应用与发展一、核技术的应用与发展

1 、核技术的研究源于军事需要，服务于国家政治– 第一颗原子弹的使用– 冷战期间的核对抗– 国际政治危机的导火索： 朝鲜半岛核危机

2 、核技术民用的基础– 核安全使用技术的开发–全球能源危机的出现–人类观念的转变 --- 科技伦理观

一、核技术的应用与发展一、核技术的应用与发展

•世界能源储存情况石油 天然气 煤 水力

发电年生产量

核电年生产量

储量 年生产量

储量 年生产量

储量 年生产量

96 2.7 90 1.6 496 2.2 0.5 0.34世界能源贮量和年生产量（ 109 吨石油当量）

3 、核能——时代的呼唤

• 中国能源资源的地区分布（能源资源占全国比重 % ）

地区 能源合计 煤炭 水力 石油天燃气

华北 32.3 43.2 1.2 10.0东北 5.8 5.9 2.0 47.8华东 9.6 11.4 3.6 18.4中南 8.5 6.2 15.5 8.0西南 23.7 9.9 67.8 4.7西北 20.0 23.0 9.9 11.1

4 、崛起的核能 • 核电与火电发电成本比较

4 、崛起的核能

• 从本世纪 50 年代以来，前苏联、美国、法国、比利时、德国、英国、日本、加拿大等发达国家建造了大量核电站

• 目前核电站的发电量已占全世界总发电量的16%.

20002000 年世界核电状况年世界核电状况

1 、核能的来源 核能来源于原子核反应中的质能转换。2 、核反应• 核反应是外来粒子与原子核中的质子

和中子通过强作用力而相互作用，使原子核受到激烈的扰动 , 原子核的状态 , 尤其是原子核的平均结合能发生变化，产生质能转换，由此释放出巨大的能量。

二、核能利用的原理与实例二、核能利用的原理与实例

（ 1 ）核衰变–α 衰变 –β 衰变 –γ 衰变 –正电子衰变 –电子俘获

3 、核反应的方式

（ 2 ）核裂变3 、核反应的方式

（ 3 ）核聚变 是将平均结合能较小的轻核在一定条

件下聚合成一个较重的、平均结合能较大的原子核，同时释放出巨大的能量。

3 、核反应的方式

4 、核能的原料

• 铀 : 1896 年法国物理学家贝可勒尔发现铀具有天然放射性。

5 、核能的和平利用—核电站

• 核电站的工作原理–利用原子核内部蕴藏的能量产生电能

的新型发电站。–核电站大体可分为两部分：• 一部分是利用核能生产蒸汽的核岛、包括

反应堆装置和一回路系统；• 另一部分是利用蒸汽发电的常规岛，包括

汽轮发电机系统。

三、核能利用的环境影响评价和对策

1、核辐射环境影响事例

1 、核辐射环境影响事例

切尔诺贝利事故的回顾

2 、核电站的安全运行技术(1) 三道屏障 为防止放射性物质外逸

设置了三道屏障：–燃料芯块和密封的燃料包壳；–坚固的压力容器和密闭的一回路系统；–安全壳。

2 、核电站的安全运行技术

(2) 多重保护–进行正常停堆。–因任何原因未能正常停堆时，控制棒自动落入堆内，实行自动紧急停堆。–如因任何原因控制棒未能插入，高深度

硼酸水自动喷入堆内，实现自动紧急停堆。

(3) 专设安全设施

典型事例 : 大亚湾核电站

3 、核燃料的安全循环使用和处理

4 、核电站的废料安全处理

5 、核电站对环境和人体的影响

5 、核电站对环境和人体的影响• 人体能够耐受一次 0.25 希沃特的集中照射而不致

遭到损伤• 国家规定 :– 从事放射性工作的人员每年不超过 0.05 希沃特，– 核设施周围居民每年不超过 0.001 希沃特，也就是每年

不超过 1 毫希沃特，核电站对人造成的实际剂量比上述限量要小得多。

– 中国核工业集团公司为核电站规定的管理标准，对周围居民的照射不得超过 0.25 毫希沃特 / 年。

6 、核电站建设与生态环境

思考题 :1 、目前我国已建成或即将建成的核电站 , 在

对生态环境影响上 , 注意了那些因素 ? 有那些减少负面影响的应对措施 ?

2 、你认为核能发电是否应该废止 ?

课程网址 :http://esc.gzu.edu.cn

核电站的安全使用技术

(3) 专设安全设施