國際核能應(yīng)用及我國核電的發(fā)展

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1、國際核能應(yīng)用及我國核電的發(fā)展　　【摘要】核電是一種供電能里強、技術(shù)成熟，并且安全、清潔的大規(guī)模使用的發(fā)電方式。國際核能已經(jīng)從第一代不斷改進發(fā)展到第三代，我國的核能也逐漸步入發(fā)展的階段，有能力對第二代核電自主建造。我國關(guān)于核電發(fā)展有著積極的推進作用，不僅使我國核電建設(shè)的發(fā)展得到了促進，而且提高了核電在電力供給中所占的比重。這一決定有效的對電力增長、交通運輸、環(huán)境保護的問題進行緩解，因而核能的發(fā)展前景也愈來愈廣?！　　娟P(guān)鍵詞】核能應(yīng)用；核電；發(fā)展　　0引言　　于20世紀50年代核能開始和平使用，當時蘇聯(lián)、美國等工業(yè)發(fā)達的國家在核軍備競賽

2、的過程中，爭先發(fā)展了核電站。第一代核電機組是試驗性實驗和原型核電機組的統(tǒng)稱。在20世紀70年代，將試驗性機組和原型核電機組作為基礎(chǔ)，不斷建立沸水堆、壓水堆、重水堆等核電機組，使其電功率達到三十萬千瓦以上，上述核電機組不僅對核電發(fā)電技術(shù)的可行性進行了證明，還對核電的經(jīng)濟性進行了證明?！　?國際核能的應(yīng)用　　在20世紀八九十年代開始，各個國家改進了現(xiàn)有的第二代核電站，對其經(jīng)濟性和安全性都有明顯的效果。對機組需要改進的方面有：（1）對機組的運行、安全性能進行改進；（2）充分發(fā)揮機組設(shè)計的裕量，提高額定的功率；（3）延長機組的壽命。6　　以

3、第二代核電機組累計的運行經(jīng)驗和技術(shù)儲備是第三代核電機組的設(shè)計原則的基礎(chǔ)，運用經(jīng)過開發(fā)的新技術(shù)對其不足之處進行改進，匆匆而顯著改善其經(jīng)濟性和安全性。歸納各國的設(shè)計方案，其指標和特點有以下幾點：　　1）關(guān)于核電機組的安全性　　考慮到核電機組的安全性，應(yīng)對嚴重事故的實施進行緩解和預(yù)防?！　?）非能動安全系統(tǒng)的使用　　對其他動力和電源驅(qū)動安全系統(tǒng)的設(shè)計應(yīng)采用物質(zhì)固有的重力、流體對流和蒸發(fā)擴散等天然原理，為自然冷卻反應(yīng)堆、帶走堆芯余熱提供了方便，還有效的減少設(shè)備的使用和對系統(tǒng)的簡化，同時還對其經(jīng)濟性和安全可靠性有所提高?！　?）利用整體數(shù)字化

4、對系統(tǒng)進行控制　　目前國內(nèi)最新的核電機組使用的都是數(shù)字化儀器控制系統(tǒng)。根據(jù)實驗標明，數(shù)字化儀表控制系統(tǒng)能使機組的可靠性明顯提高，對人因工程進行了有效的改善，以免不當?shù)牟僮靼l(fā)生。不僅如此，各國核電機組和設(shè)計供應(yīng)商提出的第三代核電機也都采用的是整體數(shù)字化儀器表控制系統(tǒng)?！　?）施工建設(shè)模塊化　　核電建設(shè)工期的長短對核電機組經(jīng)濟性有著明顯的影響。所以，在進行新的核電機組的設(shè)計時應(yīng)著重考慮如何將工期縮短。在施工的過程中可以改變傳統(tǒng)的工地安裝方式，逐漸向模塊化的方向發(fā)展。以設(shè)備模塊化和設(shè)計標準為基礎(chǔ)盡量在工地上組裝，從而使現(xiàn)場施工量減少，縮短

5、工期?！　?核能利用的階段6　　解決核能問題的必經(jīng)過程就是核能利用，核能利用占能源的比重愈來愈大，因此對能源的結(jié)構(gòu)進行改善，便有將人類對能源需求的問題徹底解決的希望。但由于核能的開發(fā)利用是一個漫長的、循序漸進的過程，根據(jù)其實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化以及科技難度的前景來說，可以將核能利用的階段分為以下幾個階段：（1）熱中子堆；（2）快中子反應(yīng)堆；（3）可控熱核聚變堆。在這三個階段是互相銜接的，并且逐漸趨于實用，進而實現(xiàn)核能的產(chǎn)業(yè)化?！　?.1熱中子堆　　截至2005年年末，世界上擁有的正在運行發(fā)電的核電機組近四百五十座，其中只有四座是快堆，其余均是熱

6、中子堆。由此可知和額能產(chǎn)業(yè)化的利用依舊處于第一階段。在這些熱中子堆中，其中壓水堆占比約為百分之六十。壓水堆有結(jié)構(gòu)緊湊、運行維護方便等諸多優(yōu)點，因此我國政府在上世紀八十年代將壓水堆確定為發(fā)展我國核電的主力堆型，通過這二十多年的經(jīng)驗表明這一決定是正確的?？墒遣还苁菈核堰€是沸水堆的核電機組，其汽輪機工作的介質(zhì)均是飽和的蒸汽，且溫度不高于二百八攝氏度，這一特點使它們發(fā)電的熱效率只能在百分之三十六左右?！　?.2快中子反應(yīng)堆　　核然料利用率是熱中子堆主要的缺點，在經(jīng)過精煉提出的鈾里，能在熱中子堆中產(chǎn)生核能的燃料估計只有不到百分之三，其余鈾都

7、將累積下來，得在快中子堆中才能使用。6　　可以充分將核燃料進行利用是快中子堆最明顯的優(yōu)點，它不僅可以依靠消耗燃料產(chǎn)生核能，而且產(chǎn)生的裂變?nèi)剂鲜瞧湎牧康?.2到1.6倍，以至于在熱堆時累積的百分之六七十的鈾可以在快堆中被利用。錒系元素和強放射性和焚燒時間長的裂變產(chǎn)物，對高放的廢棄物進行處置是快堆的又一用途?！　?.3可控熱核聚變堆　　通過氫的同位素聚變而產(chǎn)生的氦所釋放的核能反應(yīng)對稱為聚變堆。當聚變反應(yīng)堆形成后，水中氫的同位素氚的含量可以滿足人類幾十億年對能源的需求。但是，使可控聚變實現(xiàn)持續(xù)性的難度相當大。　　我們熟悉的太陽就是一個聚

8、變反應(yīng)堆。太陽中心處的壓強相當于三千億個大氣壓，其溫度相當于一千五百萬攝氏度。由于太陽的引力十分巨大，且質(zhì)量是地球質(zhì)量的三十三萬倍，因此導致太陽的壓強和溫度如此之高。在超高壓和超高溫的情況下，平均四個氫原子核能聚變成一個氦原子核，這個