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《核能是可持續(xù)發(fā)展的能源》由會(huì)員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在應(yīng)用文檔-天天文庫(kù)。
1、人類生存和發(fā)展的三要素物質(zhì)、能量與信息。因此,能源的發(fā)展史直接影響人類的發(fā)展史。們?nèi)祟惿媾c發(fā)展中最具有決定性意義的要素是三個(gè):??物質(zhì)、能量和信息。組成們的世界是物質(zhì);人類生存活動(dòng)決定于對(duì)信息的認(rèn)知和反應(yīng);而維持生命,從事發(fā)展的活動(dòng)又地要通過(guò)消耗能量來(lái)進(jìn)行。一切能量來(lái)自能源,人類離不開(kāi)能源。能源是人類生存、生活與發(fā)展的主要基礎(chǔ)。能源科學(xué)與技術(shù),能源利用的發(fā)展在人類社會(huì)進(jìn)步中一直扮演著及其重要的角色。能源發(fā)展的里程碑可以這么說(shuō),每一次能源利用的里程碑式發(fā)展,都伴隨著人類生存與社會(huì)進(jìn)步的巨大飛躍。幾千年來(lái),在人類的能源利用史上,大致經(jīng)歷了這樣四個(gè)里程碑式的發(fā)展階段:原始社會(huì)火的使用,先祖?zhèn)冊(cè)诨?/p>
2、的照耀下迎來(lái)了文明社會(huì)的曙光;18世紀(jì)蒸汽機(jī)的發(fā)明與利用,大大提高了生產(chǎn)力,導(dǎo)致了歐洲的工業(yè)革命;19世紀(jì)電能的使用,極大地促進(jìn)了社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,改變了人類生活的面貌;20世紀(jì)以核能為代表的新能源的利用,使人類進(jìn)入原子的微觀世界,開(kāi)始利用原子內(nèi)部的能量。未來(lái)對(duì)能源的要求有足夠滿足人類生存和發(fā)展所需要的儲(chǔ)量,并且不會(huì)造成影響人類生存的環(huán)境污染問(wèn)題。未來(lái)對(duì)能源的需求未來(lái)的人類社會(huì)依然要依賴于能源,依賴于能源的可持續(xù)發(fā)展。因此,們須現(xiàn)在就很清楚地了解地球上的能源結(jié)構(gòu)和儲(chǔ)量,發(fā)展必須開(kāi)發(fā)的能源利用技術(shù),才能使人類的生存得于永久維持。而們賴于生存的能源是取之不盡用之不完的嗎?回答是:不是,也是。事實(shí)上
3、,進(jìn)入21世紀(jì)后,人類目前技術(shù)可開(kāi)發(fā)的能源資源已將面臨嚴(yán)重不足的危機(jī),當(dāng)今煤、石油和天然氣等礦石燃料資源日益枯竭,甚至不能維持幾十年。因此,必須尋找可持續(xù)的替代能源。而近半世紀(jì)的核能和平利用,已使核能已成為新能源家屬中迄今為止能替代有限礦石燃料的唯一現(xiàn)實(shí)的大規(guī)模能源。而且,未來(lái)如能實(shí)現(xiàn)核能的徹底利用,人類的能源將是無(wú)窮的。除了物質(zhì)、能量和信息三大因素外,人類對(duì)安全的要求也越來(lái)越重要了。安全包括社會(huì)安全、健康安全和環(huán)境安全等。它們同能源的關(guān)系也是非常密切的。現(xiàn)在利用的能源已造成了大量的環(huán)境污染問(wèn)題,嚴(yán)重影響了人類的生存。因此,未來(lái)對(duì)能源的要求將不僅是儲(chǔ)量充足,而且還必須是清潔的能源。相對(duì)其它化
4、石能源而言,核能的和平利用已充分證明了核能是清潔的能源之一。u能源的定義與源頭究竟什么是“能源”呢?《科學(xué)技術(shù)百科全書(shū)》是這樣說(shuō)的:“能源是可從其獲得熱、光和動(dòng)力之類能量的資源”;《大英百科全書(shū)》說(shuō):“能源是一個(gè)包括著所有燃料、流水、陽(yáng)光和風(fēng)的術(shù)語(yǔ),人類用適當(dāng)?shù)霓D(zhuǎn)換手段便可讓它為自己提供所需的能量”??梢?jiàn),能源是呈多種形式的、可以相互轉(zhuǎn)換的能量的源泉。簡(jiǎn)而言之,能源是自然界中能為人類提供能量的物質(zhì)資源。能源的源頭來(lái)自地球以外天體的能源(如太陽(yáng)能)、地球本身蘊(yùn)藏的能源(如地?zé)?、核能)、地球與其它天體相互作用產(chǎn)生的能源(如潮汐)。而能源是產(chǎn)生能量的源頭。人們通常按形態(tài)與應(yīng)用方式對(duì)能源進(jìn)行分類。一
5、般分為:固體燃料、液體燃料、氣體燃料、水能、電能、太陽(yáng)能、生物質(zhì)能、風(fēng)能、核能、海洋能和地?zé)崮?。其中,前三類統(tǒng)稱化石燃料或化石能源。已被人類認(rèn)識(shí)的這些能源,在一定條件下可以轉(zhuǎn)換為人們所需的各種形式的能量。比如薪柴和煤炭,加熱到一定溫度,能和氧氣化合并放出大量熱能,可以直接用來(lái)取暖,也可用來(lái)產(chǎn)生蒸汽推動(dòng)汽輪機(jī),再帶動(dòng)發(fā)電機(jī),使熱能變成機(jī)械能,再變成電能。把電送到工廠、機(jī)關(guān)和住戶,又可以轉(zhuǎn)換成機(jī)械能、光能或熱能。在們生活的地球上,能源形形色色??偲饋?lái)說(shuō)有三個(gè)初始來(lái)源。太陽(yáng)能地球來(lái)自地球外部天體的能源(主要是太陽(yáng)能)人類所需能量的絕大部分都直接或間接地來(lái)自太陽(yáng)。正是各種植物通過(guò)光合作用把太陽(yáng)能轉(zhuǎn)變
6、成化學(xué)能在植物體內(nèi)貯存下來(lái)。煤炭、石油、天然氣等化石燃料也是由古代埋在地下的動(dòng)植物經(jīng)過(guò)漫長(zhǎng)的地質(zhì)年代形成的。它們實(shí)質(zhì)上是由古代生物固定下來(lái)的太陽(yáng)能。此外,水能、風(fēng)能、波浪能、海流能等也都是由太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換來(lái)的。地球本身蘊(yùn)藏的能量通常指與地球內(nèi)部的熱能有關(guān)的能源和與原子核反應(yīng)有關(guān)的能源。與地球內(nèi)部的熱能有關(guān)的能源,們稱之為地?zé)崮?。溫泉和火山爆發(fā)噴出的巖漿就是地?zé)岬谋憩F(xiàn)。地球可分為地殼、地幔和地核三層,它是一個(gè)大熱庫(kù)。地殼就是地球表面的一層,一般厚度為幾公里至70公里不等。地殼下面是地幔,它大部分是熔融狀的巖漿,厚度為2900公里?;鹕奖l(fā)一般是這部分巖漿噴出。地球內(nèi)部為地核,地核中心溫度為2000
7、度??梢?jiàn),地球上的地?zé)豳Y源貯量也很大。與原子核反應(yīng)有關(guān)的能源正是本書(shū)要介紹的核能。原子核的結(jié)構(gòu)發(fā)生變化時(shí)能釋放出大量的能量,稱為原子核能,簡(jiǎn)稱核能,俗稱原子能。它則來(lái)自于地殼中儲(chǔ)存的鈾、钚等發(fā)生裂變反應(yīng)時(shí)的核裂變能資源,以及海洋中貯藏的氘、氚、鋰等發(fā)生聚變反應(yīng)時(shí)的核聚變能資源。這些物質(zhì)在發(fā)生原子核反應(yīng)時(shí)釋放出能量。目前核能最大的用途是發(fā)電。此外,還可以用作其它類型的動(dòng)力源、熱源等。來(lái)自星球引力的能量指由于地球