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固体废弃物结课论文
核裂变发电
摘要:核能发电(英文:nuclear electric power generation)是一种利用核反应堆中核裂变所释放出的热能进行发电的方式。它与火力发电极其相似。本文主要介绍了核能发电的原理,并根据不同的分类方式可以分为不同的核反应堆,以及在全面推广核能发电的难点以及一些解决方向。最后简单论述一下发展核电对我国的意义。
关键字:核裂变;核裂变能;核电站;核能发电;
引言:
随着世界人口的持续增长及发展中国家人民生活水平的逐步提高,化石燃料的消耗将会加快。因为化石燃料的有限性,加强可再生能源的利用得到强烈响应,风能、太阳能、水能及生物质能等新兴能源越来越受重视。但这些能源或多或少尚有问题,如风能、太阳能的持续供电及分布问题,水能及生物质能的资源分布及有限问题等,因此核能理所当然地为人们所重视。
1 名词解释
核能发电:
利用核反应堆中核裂变所释放出的热能进行发电的方式。
链式反应:
重元素(例如:铀-235、钚-239、铀-233等)在中子作用下分裂为两个碎片,同时放出中子和大量能量的过程。反应中,可裂变物的原子核吸收一个中子后发生裂变并放出两三个中子。若这些中子除去消耗,至少有一个中子能引起另一个原子核裂变,使裂变自持地进行[1]。
核裂变:
重金属元素铀-235的原子核吸收一个中子后产生核反应,使这个重原子核分裂成两个(极少情况下会是3个)更轻的原子核以及2-3个自由中子,还有β和γ射线和中微子,并释放出巨大能量的过程[2]。
质量亏损:
在核反应中,就是指组成原子核的所有单个质子与单个中子质量的总和与原子核质量之差。
核裂变能(或称原子能):
在核反应中,发生质量亏损,并把亏损的质量转化从原子核中释放的能量。符合阿尔伯特·爱因斯坦的方程E=mc2(其中E=能量,m=质量,c=光速常量)。核裂变能是打开原子核的结合力,释放出的巨大能量[3]。(例如:U+n→Sr+Xe+2n,1u产生的能量e=1u*C2=*10(-27)*9*1016=913Mev。则ΔE=m*c2=*913Mev=)
核反应堆:
又称为原子反应堆或反应堆,是装配了核燃料以实现大规模可控制裂变链式反应的装置。
2 核裂变发电原理
利用核反应堆中可裂变材料(核燃料)进行链式反应所释放的热能进行发电的方式,它与火力发电极其相似。只是以核反应堆及蒸汽发生器来代替火力发电的锅炉,以核裂变能代替矿物燃料的化学能。
3 核反应堆类型
核反应堆根据燃料类型分为天然铀堆、浓缩铀堆、钍堆;根据中子能量分为快中子堆和热中子堆;根据冷却剂(载热剂)材料分为水冷堆、气冷堆、有机液冷堆、液态金属冷堆;根据慢化剂分为石墨堆、水冷堆、有机堆、熔盐堆、钠冷堆;根据中子通量分为高通量堆和一般能量堆;根据热工状态分为沸腾堆、非沸腾堆、压水堆;根据运行方式分为脉冲堆和稳态
堆等等。核反应堆在概念上的设计可以有900多种,但在现实中的应用非常有限。这里注重介绍压水堆[4]。
压水堆
定义
使用加压轻水(即普通水)作冷却剂和慢化剂,且水在堆内不沸腾的核反应堆。燃料为低浓铀。

①主泵