核电厂发电是用核裂变还是核聚变 为什么(核电站用的是核裂变还是核聚变)

核电厂发电是用核裂变还是核聚变 为什么(核电站用的是核裂变还是核聚变)

首页维修大全综合更新时间:2024-05-09 14:05:35

核电厂发电是用核裂变还是核聚变 为什么

目前所有商用核电站都是利用核裂变。

以压水堆为例,铀裂变释放的能量,以热能形式传递给水,水受热变为蒸气,来推动汽轮机,从而发电。

目前聚变还没有商用,因为它的巨大能量和广阔前景,全世界都在积极研究,国际合作组织ITER就是例子。

从理论上说,核反应有两种方式:聚核反应和裂核反应。

聚核反应就是氢的同位素氘(重氢)通过原子核聚合后生成氚(超重氢),故而也可称为“氘→氚聚核反应”,大家最熟悉的太阳内部就是这种聚核反应。所以我们把人类可控的“氘-氚聚核反应”又叫作“人造太阳”,这种技术还处在试验的中级阶段,到实际应用可能还需要30年左右。

裂核反应,也就是我们通常说的“原子弹”的反应方式,它是由铀或钚的原子核发生裂变(分裂)而释放出超高能量的过程。我们现在的所有核电站都是用这种核裂变能量发电的,它具有如下优点和缺点:

一、优点:

1. 核能发电不像“热电厂”那样排放大量的污染物质,如二氧化碳、二氧化硫、氮氧化物和粉尘等,进入大气,对环境造成严重污染。因此“核电”不会造成空气污染。

2. 由于“核电”不排放二氧化碳,所以不会加重地球温室效应。

3. “核电”所使用的铀或钚除了发电外目前还没有其他的用途,故可分担部分地球资源紧张的压力。

4. 铀或钚等核燃料的能量密度比化石燃料高几百万倍,故核燃料体积小,运输与储存都很方便,运输、储存成本低。

5. “核电”成本中,燃料成本的占比较低,它的成本主要是技术防护和安全措施成本。

二、缺点:

铀或钚等核燃料都具有强烈的放射线,所以核电厂周围或多或少都存在放射性污染,但这可以从技术上将其控制在“安全放射当量”的范围内,正常情况不会对周围生物造成较大影响。问题的关键在于“失控”后的危害是毁灭性的、长期的(至少50年以上)。

就目前的经验,其失控方式主要有如下4种:

1. 技术失败,如日本的“福岛核泄漏”所造成的危害是有目共睹的。

2. 自然灾害,如8级以上的地震、海啸、小天体撞击等,都可能对核电厂造成破坏从而造成核泄漏。如日本的“福岛核泄漏”除技术原因外,海啸也起到了推波助澜的作用。

3. 战争,当战争进入到你死我活的地步时,敌方最容易想到的就是攻击你的核电厂,一可以瘫痪你的能源系统,打击你的经济和居民正常生活;二可以引起核泄漏甚至核爆炸,直接造成你的人员伤亡和永久性危害。

4. 使用、维护不当,如俄罗斯(前苏联)的“切尔诺贝利核事故”所造成的危害也是有目共睹的。

 那么,有没有既具有上述优点又可避免上述缺点的技术呢?答案是肯定的。

那就是以《喙轮全热动力发动机》为核心的、利用空气或水含太阳能的动力系统,其技术成本只有“核电”的十分之一。

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