① 中国核工业集团公司的科研成果
2009年7月1日,值中核集团成立十周年之际,中核集团评选出了四项杰出科技成就和六项重大科技进展。四项杰出科技成就分别是:核动力设计研制技术取得重大历史性突破、大型商用核电站实现四个自主、铀浓缩技术实现重大跨越、铀矿勘查采冶技术取得历史性突破。六项重大科技进展分别是:中国实验快堆为核能可持续发展奠定基础、铀转化工程满足核电发展需求、乏燃料后处理中试厂标志核燃料闭合循环技术进入新阶段、核技术应用关键技术取得重大进展、中国先进研究堆构建21世纪核科技平台、磁约束受控核聚变研究进入世界先进行列。
基础科研:我国建成世界先进质子回旋加速器
2014年7月4日,中国原子能科学研究院自主研发的世界先进质子回旋加速器首次调试出束,这标志着原子能院承建的国家重点科技工程——HI-13串列加速器升级工程的关键实验设施建成。
此次建成的100兆电子伏质子回旋加速器直径6.16m,总重量为475t,可将质子加速至接近一半光速,是国际上最大的紧凑型强流质子回旋加速器,也是中国目前自主创新、自行研制的能量最高的质子回旋加速器,无论是经济性还是实用性上而言都达到了国际先进水平。
② 清华大学核能与新能源技术研究院的成果贡献
1964年,清华大学有关专业师生在此建成了自行设计的屏蔽试验反应堆,完成了动力堆屏蔽实验,此后又与有关部门合作,完成了溶剂萃取法核燃料后处理新技术研究,为中国核能事业做出了重要贡献。
1989年11月,核研院设计建设的5兆瓦低温核供热试验反应堆建成并运行成功,它是世界上首座投入运行的“一体化自然循环壳式供热堆”,也是世界上第一座采用新型水力驱动控制棒的反应堆,至今已完成了核能热电联供、低温制冷和海水淡化等一系列试验。根据“清华大学核能与新能源技术研究院”网站资料 ,中国第一座200兆瓦低温核供热工业示范堆的设计工作,已被国家批准立项由核研院承担。
核研院负责承担的国家863高技术研究与发展计划项目10兆瓦高温气冷实验反应堆,于1995年6月开始动工兴建,2000年12月建成达到临界,2003年1月实现满功率并网发电。模块式球床高温气冷堆被国际核电界公认为21世纪新型核电站的首选堆型之一。这座先进反应堆的建成,使我国成为世界上为数不多的掌握了高温气冷堆技术的国家之一。
核研院已研究成功了国际领先的分离高放废液的中国“TRPO流程”和国际首创的“钴60集装箱检测系统”,受到国内外专家的高度评价。
根据“清华大学核能与新能源技术研究院”网站资料 ,核研院完成了几十项国家重点科研任务,取得了一批重要科研成果。有160项成果获部委级科技成果奖,18项成果获国家级奖,139项专利获权。1990年12月,核研院荣获国家教委、国家科委命名的“全国高等学校科技工作先进集体”称号。1992年4月,荣获中华全国总工会命名的“全国先进集体”称号。2001年7月,核研院党委荣获中组部命名的“全国先进基层党组织”称号。与此同时,核研院党委还被中共北京市委命名为“北京市先进基层党组织”。
核研院在科研的基础上,利用本院优势,努力实现科研成果的转化,在功率电子器件和整机、核同位素工业仪表、精细陶瓷及新型材料、稀土分离与深度加工等方面先后开发了一批先进的高技术产品,为国民经济做出了贡献。
③ 居里夫妇一家的科研成果对核能的发展有何贡献
居里夫人 Marie Curie(1867-1934)法国籍波兰科学家,研究放射性现象,发现镭和钋两种放射性元素,一生两度获诺贝尔奖.居里夫人 Marie Curie(1867-1934)法国籍波兰科学家,研究放射性现象,发现镭和钋两种放射性元素,一生两度获诺贝尔奖.作为杰出科学家,居里夫人有一般科学家所没有的社会影响.尤其因为是成功女性的先驱,她的典范激励了很多人.很多人在儿童时代就听到她的故事 但得到的多是一个简化和不完整的印象.世人对居里夫人的认识.很大程度上受其次女在1937年出版的传记《居里夫人》(Madame Curie)所影响.这本书美化了居里夫人的生活,把她一生所遇到的曲折都平淡地处理了.美国传记女作家苏珊·昆(Susan Quinn)花了七年时间,收集包括居里家庭成员和朋友的没有公开的日记和传记资料.於去年出版了一本新书:《玛丽亚· 居里:她的一生》(Maria Curie: A Life),为她艰苦、辛酸和奋斗的生命历程描绘了一幅更详细和深入的图像.
④ 什么是核能源
中文名称:核能
英文名称:nuclear energy
其他名称:原子能
定义1:由于原子核内部结构发生变化而释放出的能量。
定义2:核反应或核跃迁时释放的能量。例如重核裂变、轻核聚变时释放的巨大能量。
核能是人类历史上的一项伟大发明,同时也可以叫它为原子能。这离不开早期西方科学家的探索发现,他们为核能的应用奠定了基础。1902年 居里夫人经过4年的艰苦努力发现了放射性元素钋和镭。1905年爱因斯坦提出质能转换公式。20多年以后德国科学家奥托哈恩用中子轰击铀原子核,发现了核裂变现象,核能源开始进入资本主义国家的军事领域。
在1945年之前,人类在能源利用领域只涉及到物理变化和化学变化。二战时,原子弹诞生了。人类开始将核能运用于军事、能源、工业、航天等领域。美国、俄罗斯、英国、法国、中国、日本、以色列等国相继展开对核能应用前景的研究。 (上图:镭)
核能有以下几个分类:
A.核裂变能
所谓核裂变能是通过一些重原子核(如铀-235、铀-238、钚-239等)的裂变释放出的能量
B.核聚变能
由两个或两个以上氢原子核(如氢的同位素—氘和氚)结合成一个较重的原子核,同时发生质量亏损释放出巨大能量的反应叫做核聚变反应,其释放出的能量称为核聚变能。
C.核衰变
核衰变是一种自然的慢得多的裂变形式,因其能量释放缓慢而难以加以利用
在漫长的核能源利用历史中,我们不难发现:
随着二次世界大战的爆发,核裂变的研突破吸引到制造原子弹的工作中去。核能源的研究成果,不幸首先用于战争,危害人民。但二次大战结束后、科技人员很快致力于原子能的和平利用,使它造福于人民。如1954年前苏联建成世界上第一座核电站,功率为5000kw。 随着社会与科技的不断发展,核能源已经在各个领域普及,如培育农作物种子所需要的辐射技术等。
而且,核能的良好利用对我们的生产生活有巨大的帮助
我们现在利用核能最广泛的地方就是发电厂;
1.核能发电不像化石燃料发电那样排放巨量的污染物质到大气中,因此核能发电不会造成空气污染。
2.核能发电不会产生加重地球温室效应的二氧化碳。
3.核能发电所使用的铀燃料,除了发电外,没有其他的用途。
4.核燃料能量密度比起化石燃料高上几百万倍,故核能电厂所使用的燃料体积小,运输与储存都很方便,一座1000百万瓦的核能电厂一年只需30公吨的铀燃料,一航次的飞机就可以完成运送。
5.核能发电的成本中,燃料费用所占的比例较低,核能发电的成本较不易受到国际经济情势影响,故发电成本较其他发电方法为稳定。
除此之外,核能的利用对于加强国防力量有着巨大作用。
我国对于核能的研究已经有了巨大的成果,如核动力和核能发电,核裂变反应堆研究,以及设计建造高温冷气堆,它的发现可用于高能发电,炼钢,煤的气化,氢气生产等等。
现在,我国还在研究如何让核燃料代替化石燃料,减轻碳的排放,为环保做出贡献。
在国际上,科学家们目前在研究海洋核能源的利用。从海水中大规模提取重水(核能反应堆的减速剂和传热介质)一旦实现,海洋就能为人类提供取之不尽、用之不竭的能源。
⑤ 对核能的研发和利用有哪些
核能俗称原子能,它是指原子核里的核子(中子或质子)重新分配和组合时释放出来的能量。
核能有巨大的威力,1千克铀原子核全部裂变释放出的能量,约等于2700吨标准煤燃烧时所放出的化学能。一座1核聚变会发出大量能量00万千瓦的核电站,每年只需25~30吨低浓度铀核燃料,而相同功率的煤电站,每年则需要有300多万吨原煤,这些核燃料只需10辆卡车就能运到现场,而运输300多万吨煤炭,则需要1000列火车。核聚变反应释放的能量更可贵。有人做过生动的比喻:1千克煤只能使一列火车开动8米,1千克铀可使一列火车开动4万千米,而1千克氚化锂和氘比锂的混合物,可使一列火车从地球开到月球,行程40万千米。地球上蕴藏着数量可观的铀、钍等核裂变资源,如果把它们的裂变能充分地利用起来,可满足人类上千年的能源需求。在汪洋大海里,蕴藏着20万亿吨氘,它们的聚变能可顶几万亿亿吨煤,可满足人类百亿年的能源需求。
核能是人类最终解决能源问题的希望。核能技术的开发,对现代社会会产生深远的影响。
核能的成就虽然首先被应用于军事目的,但其后就实现了核能的和平利用,其中最重要也是最主要的是通过核电站来发电。
瑞士的核电站核电站已跻身电力工业行列,是利用原子核裂变反应放出的核能来发电的装置,通过核反应堆实现核能与热能的转换。核反应堆的种类,按引起裂变的中子能量分为热中子反应堆和快中子反应堆。由于热中子更容易引起铀235的裂变,因此热中子反应堆比较容易控制,大量运行的就是这种热中子反应堆。这种反应堆需用慢化剂,通过它的原子核与快中子弹性碰撞,将快中子慢化成热中子。
核能是能源的重要发展方向,特别在世界能源结构从石油为主向非油能源过渡的时期,核能、煤炭和节能被认为是解决能源危机的主要希望。
核电站有许多优点:1.核能发电不像化石燃料发电那样排放巨量的污染物质到大气中,因此核能发电不会造成空气污染。2.核能发电不会产生加重地球温室效应的二氧化碳。3.核能发电所使用的铀燃料,除了发电外,没有其他的用途。4.核燃料能量密度比起化石燃料高上几百万倍,故核能电厂所使用的燃料体积小,运输与储存都很方便,一座1000百万瓦的核能电厂一年只需30吨的铀燃料,一航次的飞机就可以完成运送。5.核能发电的成本中,燃料费用所占的比例较低,核能发电的成本较不易受到国际经济情势影响,故发电成本较其他发电方法为稳定。
然而核电站的安全性是被质疑的。因为核电厂的反应器内有大量的放射性物质,如果在事故中释放到外界环境,会对生态及民众造成伤害。但如果用较小的量,并谨慎地加以控制,射线也可以为人类做许多事,如利用γ射线可以对机械设备进行探伤;可以使种子变异,培育出新的优良品种;还可以治疗肿瘤等疾病。
核能是未来能源的希望。据国际原子能机构的统计,1999年,全世界正在运转的核反应堆电站为436座,总发电能力为3.517亿千瓦,发电量约占世界一次能源构成的8%左右。这些核电站主要分布在美、法、日、英、俄等31个国家和地区。近几年,由于核电站运行的安全性、核废料的处理和核不扩散等因素的影响,核能的发展在欧洲、北美洲和独联体国家出现了下降趋势,但核能的发展在亚洲仍拥有强劲的势头。
为了促进核能的发展,许多国家在研究新一代快中子反应堆的同时,又加强了受控核聚变的研究,目前受控核聚变已在实验室取得阶段性的成果。按照国际热核实验反应堆计划,参与各方应在2013年前共同建造一个热核反应堆,以证明和平利用热核能源的可能性。按计划,首个热核反应堆已于2006年开工,总造价40亿美元,这将是继国际空间站之后最大的国际科学合作项目。
核聚变的原料是氢、氘和氚,据估计,浩瀚的海水中大约含有23.4万亿吨氘,足够人类使用几十亿年。国际热核实验反应堆如能在未来50年内开发成功,将在很大程度上改变目前世界能源格局,使人类今后将拥有取之不尽、用之不竭的清洁能源。
⑥ 核能与核武的距离有多远
核能与核武距离很近。
民用核工业可以有助于发展核武器。这方面除了民用核工业可以成为训练核科学家和技术人员的核技术基地外,民用核工业的核燃料循环系统中有三个敏感的技术对于生产核武器的潜力有很大影响。第一是铀的浓缩技术。第二是反应堆辐射燃料(亦称乏燃料)的后处理技术,即从反应堆中的乏燃料中提取有用的副产品裂变物质钚(钚是制造核武器的另一种主要的核材料)。第三是重水生产。有了重水就可以用重水堆生产钚(即反应堆可以采用天然铀而无需采用浓缩铀作为核燃料)。由于上述三项技术是成为一个核武器国家的技术关键,因此多年来国际防核扩散体制始终对民用核技术和核材料转为军用,特别是对上述三项关键技术采取了极为严格的控制和防范措施。
就铀浓缩而言,核电站所需的燃料一般为低浓铀(铀-235的丰度不超过20%)。而核武器所需的铀则要求铀-235的丰度在90%以上。也就是说,如果用离心机继续提高低浓铀的浓度,就能得到武器级的铀。
⑦ 核能有哪些应用
在治理环境污染,保护大自然生态平衡方面,辐射技术也大显身手。加速器电子束可以去除煤、石油、矿石等燃烧后排入大气中的废气中的有毒成分,如氮、硫等。美国和日本在这些方面进行了深入研究,他们用这种方法可以清除80%的有毒物质。1984年,日本荏原机械制造公司在美国印第安纳州建立了这种除废气装置,据估计到2000年,以欧美国家为主,采用此方法的废气处理装置的市场规模将达到60亿美元。
辐射的电子射线等照射废水、污泥可以使污染水源的污物得到清除,它能产生一系列的物理、化学、生化反应,破坏了病毒、病菌等微生物里生命攸关的核酸酶或蛋白质,导致代谢紊乱、繁殖受阻,最后死亡,达到消毒的目的。
1981年,法国召开了关于放射性同位素的辐射工业应用的国际会议,专门成立了“辐射处理废物及其回收使用”。对辐射技术的广阔前景做了估计。
到了本世纪70年代,核能与核技术已在许多方面形成了新兴的产业,在西方发达国家,核技术的应用已经深入到国民经济的各个领域,技术日趋成熟,并不断取得新进展。
核能与核技术目前正处于成长和成熟时期,其主要标志是基础核技术与核军事技术已趋于成熟,形成产业,并且具有相当可观的价值。而其他方面尚有大量的新领域正待开发,世界各国却大量投入人力、物力进行开发,经济效益和社会效益激增。而且一些核研究人员和科学家估测目前核技术应用的开发仅为其最大技术潜力的30%—40%,核能与核技术强大的技术优势决定了其强有力的生命力,是其他技术无法取代的。它在解决人类面临的一些重大问题,如能源、环境、资源、人口和粮食等方面具有极为重要的作用,而且对于传统行业的改造和促进新技术革命的到来将产生深远影响。
⑧ 核能的和平利用
核能的和平利用及前景
一、核电产生及利用现状
1951年美国首次在爱达荷国家反应堆试验中心进行了核反应堆发电的尝试,发出了100千瓦的核能电力,为人类和平利用核能迈出了第一步.此后不久,1954年6月,原苏联在莫斯科近郊粤布宁斯克建成了世界上第一座向工业电网送电的核电站,但功率只有5000kW.1961年7月,美国建成了第一座商用核电站——杨基核电站.该核电站功率近300MW,发电成本降至9.2美厘/度,显示出核电站强大生命力.今天,一些经济发达的国家.由于经济的高速发展与能源洪应的矛盾日趋突出,同时,传统的能源工业造成的环境污染及温室效应严重威胁人类生存环境,因此,不仅缺乏常规能源的国家如法国、日本、意大利等发展核电站,而且常规能源煤、石油、水电等非常丰富的国家如美国、加拿大等也在大力发展核电站.截止1995年全世界运转的核电站总数达438座.其中美国运转的核电站总数达109座,核发电量创下6730亿千瓦小时的最高记录,在美国电力生产中核电比例达22.5%.法国核发电量比前年增长4.9%,达3580亿千瓦小时,运行中的56座核电站发电量占全国总发电量76%,而且去年出口核电达700亿千瓦小时.核电已成为法国第六大出口产品.日本,由于其常规能源资源短缺,对核电的开发大为重视,目前运转中的51座核电站,供应全国28%的电力总需求,而且日本有关部门计划到2000年将核电量提高33%.
二、核电的优越性
核电迅速发展,是由核电自身的优越性决定的.
核电是浓集、清洁、安全和经济的能源.首先,核能是高度浓集的能源,核电站可建立在最需要用电的地方,不受燃料运输的限制.l公斤铀裂变产生的热量相当于1公斤标准煤燃烧后产生热量的270万倍.因此,核电站特别适合于缺乏常规能源而又急需用电的地区,如我国的东南、华南地区.核能是后备储量最丰富的能源,铀在地球上的储量相当丰富,等于有机燃料储量的20倍.
核能是清洁的能源,有利于保护环境目前,世界上80%的电力来自烧煤或烧油的火力发电站,燃烧后的烟气排放到大气中严重污染环境.相同规模的火电站释放出的放射性比核电站大几倍.煤燃烧后排放的一氧化碳、二氧化碳、硫化氢和苯并芘,容易形成酸性雨,使土壤酸化,水源酸度上升,对植物及水产资源造成有害影响,破坏生态平衡,苯并芘还是一种强致癌物质.一个成年人每天要呼吸约14公斤的空气,火电站污染造成的死亡几率是相同规模核电站的400倍.同时大气中二氧化碳浓度增加还导致大气层的“温室效应”.另外,煤和石油又是重要的化工原料,大量烧掉十分不利于化学工业的发展,是十分可惜的浪费.
核能又是安全的能源经过几十年的发展和完善,核电站已成为最安全的部门之一.我国核工业30多年的安全记录就是良好的佐证.一座反应堆运行一年称为一堆年,三里岛事故之前,全世界商用核电站已运行了1400堆年.三里岛事故后到1986年又安全运行2000堆年以上.三里岛事故是鉴于设计、管理、操作与设备的缺陷交织在一起而造成的十分罕见的事故,只要其中任何一个环节的问题得到排除,就不可能出现这样的后果.事故后果也没有舆论宣传的那样严重,事故中主要安全系统全都自动投入,有专家认为这从反面证实了核电站的安全性.1986年4月苏联切尔诺贝利核电站又出现了重大事故,专家们认为原苏联核电站特别是早期的,安全设施较差,没有安全壳.而事故的直接原因是由于在进行某一试验时违反操作规程,导致信号指示和控制系统没有起作用.如今国际原子能机构和各国的国家安全部门都建立了一系列的安全法规和准则,对核电站的安全进行了严格的管理.
特别指出的是,我国1989年11月建成的由清华大学核研院设计的5兆瓦低温核供热反应堆,是世界上第一座投入运行的核供热堆,也是世界上第一堆采用新型水力驱动燃料控制棒系统的核反应堆.这种反应堆设计有压力壳和安全壳.具有双重安全屏障、安全可靠,已运行5个冬季,未发现任何事故.据监测,5兆瓦低温堆向大气中排放出的放射性物质所造成的危害,只相当于吸一支香烟所造成的危害的1/400,放射性污染是极其微小的.
核能也是经济的能源.世界上已运行核电站的经验证明,尽管它的造价比火电站高30—50%,但由于燃料费和运输费较低,它的发电成本仍比火电约低30%,而且随着核电站的技术不断完善和提高,成本还将继续降低日本能源经济研究所预测,至2010年日本的核电成本为8.9日元/千瓦小时,而煤电和油电成本分别为10.45日元/千瓦小时和13.06日元/千瓦小时因此,有专家们预计,在未来的城市集中供热工程中,逐步采用低温核供热技术是必然趋势。
三、核反应堆与核电站
能维持可控自持核裂变链式反应的装置称为核反应堆.
原子能工业是在第二次世界大战期间发展起来的.当时全力制造核武器以满足军事需要.50年代以来,原子能用于和平事业有了飞速发展,所以核反应堆类型和数量增多.按照核反应堆的用途分类,大体可分为下列几类:
(1)生产堆.主要用于生产易裂变材料和其他材料,或用于工业规模的辐照,称为生产堆.50年代建成的第一批石墨水冷堆和天然重水堆,都是生产军用239Pu,也就是使天然铀中大量的238U在堆内吸收中子转化成239Pu.239Pu是一种易裂变物质,可用作核武器原料,此外,还可把Li放在堆内受中子辐照而产生氚(H),氚是氢弹的重要原料.
(2)试验堆.主要是为取得设计或研制一座反应堆或一种堆型所需的堆物理或堆工程数据而运行的反应堆.例如用于核物理、放射化学、生物、医学研究和放射性同位素生产等,也可以用于反应堆元件、结构材料考验以及各种新型反应堆自身的静、动态特性研究等等.
(3)用于生产动力(发电、推进、供热)的反应堆称为动力堆,如核电站、核供热、核潜艇等所用的反应堆就是这种类型.目前常用的动力堆型分为四大类:
a.石墨气冷堆——包括最早的镁诺克斯堆,改进型气冷堆及高温气冷堆.该反应堆是以石墨为慢化剂,气体作冷却剂的堆型.镁诺克斯(Magnox)堆以天然铀为燃料,燃料包壳是镁诺克斯镁合金,用二氧化碳冷却.镁诺克斯进一步发展为高温气冷堆(HTGR).它以氦为冷却剂避免了CO2对石墨的腐蚀作用,取消了用金属材料制成的燃料包壳,其燃料是碳化钠及碳化针混合物的颗粒(100—400μm),燃料颗粒弥散在石墨中,制成燃料元件,装入石墨砌块的燃料孔道中.由于以上措施,大大提高了中子的经济利用及运行温度,致使高温气冷堆热效率提高40%以上.此外高温气冷堆燃料中的钍是增殖原料,它可使反应堆获得较高的转换比目前我国清华大学核研院对高温气冷堆的研究取得了一系列重大成果.
b.轻水堆 轻水堆有两种类型,一是沸水堆,一是压水堆.两者均用轻水作慢化剂兼冷却剂;用低富集度二氧化铀制成芯块,装入锆合金包壳中作燃料,沸水堆不需另设蒸汽发生器、但由于蒸汽带有一定的放射性,对汽轮机的厂房要屏蔽,同时对检修增加了困难.据统计,当今核电站的80%为压水堆.我国秦山一期和大亚湾核电站均属此类.“九五”期间秦山二期工程、广东核电站以及辽宁核电站也将采用压水堆.
c.重水堆 重水堆是以天然铀作燃料,以重水堆作慢化剂的堆型.它是加拿大重点发展的堆型,以坎都(CANQL)型为代表.由于它用数百根压力管代替整体的压力容器,压力管可以成批生产,易于保证质量,在扩大堆容量时只须多加压力管数,有利于标准化.压力管内,可以实现不停堆装卸料.这样可控制各燃料棒束达到均匀的燃耗深度,有利于充分利用燃料,减少停堆时间,提高反应堆的有效利用率.而且重水堆采用天然铀为燃料,无需设立浓缩铀工厂,对分离能力不足的国家,发展此种堆型特别有利.我国“九五”期间,秦山核电三期工程将引进加拿大的重水堆.重水堆所用重水价格昂贵,防止泄漏及回收泄漏出的重水是一个特别棘手的问题.
d.钢冷快堆钠冷快堆就是钠冷却快中子堆在核能发电问题上,必须考虑增殖问题,否则对核燃料资源的利用是极为不利的.增殖堆的采用,可以将核燃料资源矿大数百倍快堆是利用中子实现核裂变及增殖.而前述石墨气冷堆,轻水堆和重水堆,都是热中子堆.对每次裂变而言,快堆的中子产额高于热中子堆,且所有结构材料对快中子的吸收截面小于热中子的吸收截面这就是实现增殖的原因.
钠冷快堆用金属钠作冷却剂.钠在98℃时熔化;883℃时沸腾,具有高于大多数金属的比热和良好的导热性能,而且价格较低,适合用作反应堆的冷却剂.
国际快堆的发展已有较长的历史,据报道,1995年8目29日,日本文殊28万千瓦快堆以5%的额定功率——l.4万千瓦并入电网.我国开发快堆技术始于60年代中后期,已取得丰硕成果.1987年底已将快堆纳入“863”高技术研究计划,计划2015年建成并推广单推功率100—150兆瓦的模块式快堆电站到2025年建成和推广增殖性能的1000—1500兆瓦的大型快堆.
不同类型的核反应堆,相应的核电站的系统和设备有较大的差异.以压水堆为例,核电站是由核反应堆、一回路系统、二回路系统及其他辅助系统组成.核反应堆是核电站动力装置的重要设备,同时,由于反应堆内进行的是裂变反应.因此它又是放射性的发源地.一回路系统由反应堆、主循环泵、稳压器、蒸汽发生器和相应的管道、阀门及其他辅助设备所组成,它形成一个密闭的循环回路,将核裂变所释放的热量以水蒸汽形式带出.二回路系统是将蒸汽的热能转化为电能的装置,并在停机或事故情况下,保证核蒸汽系统的冷却.辅助系统的主要作用是保证反应堆和回路系统能正常运行,为一些重大事故提供必要的安全保护及防止放射性物质扩散的措施.
我国的原子能科学技术,虽然起步晚,但经过30多年的努力,已具有雄厚的基础.60年代以来,我国成功地爆炸了原子弹、氢弹和研制成核潜艇.至今,原子能开发利用技术已达到一定的水平,它为核电的建设打下了良好的基础1991年12月15日,我国自行设计的秦山核电站一期工程30万千瓦压水堆机组并网发电成功.1993年底,广东大亚湾核电站已经成功运行.1995年,秦山核电站发电22亿千瓦时,大亚湾核电站已超额完成了100亿千瓦时的发电任务,这样,我国在1995年核发电已达到122亿千瓦时
四、压水堆棒形核燃料元件
核反应堆堆芯结构是反应堆的核心构件,在这里实现核裂变反应,核能转化为热能;同时它又是强放射源.堆芯由核燃料组件、控制棒组件等组成.现代压水反应堆的燃料是采用低浓铀(铀—235的浓缩度约为2一4%)作核燃料.
核燃料元件制造的第一大工艺过程是在比工车间里生产为满足一定性能要求的二氧化铀粉末.我国目前采用技术上较成熟的ADU(重铀酸铵)法制取二氧化铀粉末.主要过程是将六氟化铀汽化,经水解生产成氟化铀铣(UO2F2),在通有氨水的沉淀槽转化为ADU粉末.经氢气还原为二氧化铀第二大工艺过程是将二氧化铀粉末压制成粗块,经烧结、磨削成一定性能要求、一定尺寸和规格的圆柱形二氧化铀芯块.在经装配车间把二氧化铀芯块和长棒形空锆管装配成核燃料元件棒,并且棒内充入一定量的氦气,两端密封;然后,按一定的排列方式排列成正方形或六角形的栅阵,中间用几层弹簧夹型的定位格架将元件棒夹紧,上下两端固定骨架构件上下管座,构成棒束型的燃料元件.
我国具有核元件的自行设计和制造能力,1994年,我国核工业总公司国营八一二厂成功地从法国杰马公司引进了大型核燃料元件生产线秦山的首炉燃料、首炉换料和大亚湾核电站的首炉换料大部分由该厂生产.从它们运行的数据来看,国产元件质量是可靠的.
五、新科技及前景展望
人们对核电站使用的担心集中在核安全问题上,如:核燃料的放射性,运行中的核事故,以及核废料处理等1979美国的三里岛核事故与1986年原苏联切尔诺贝利事故导致一些人对核电的恐惧心理,给和平利用核能蒙上阴影,经专家事后分析,三里岛事故和切尔诺贝利事故都在很大程度上是人为因素造成的.核能技术发展至今,已进入成熟阶段,尤其采用快中子增殖反应堆,既可提高核电站的安全系数,又较少产生核废料,而且所产生核废料较容易处理此外,这种反应堆还可少量处置老式反应堆产生的核废料,在燃烧过程中销毁老式反应堆产生核废料中放射性的钚及锕系元素.有关专家认为.此种反应堆具有很高的运行可靠性和安全性,并是目前销毁部分核废料的最佳方法.目前,国际核能界正致力发展快中子增殖堆(简称快堆).此种反应堆运行时,一方面消耗核燃料,产生热能而发电,另一方面产生新的核燃料钚,并且产出大于消耗、这样,天然铀的单位消耗降低到原来的1/5—1/10.并保持核能的经济性;同时最主要是依靠核燃料、冷却剂、放射性废物及核工艺的其他组份所固有的基本物理化学性能和规律来消除事故,这将是人类“第二个核时代”的主要内涵.
目前世界上尚有14个国家在修建38座核电站.这一事实表明,随着世界“能源危机”的加剧,生态环境的进一步恶化,利用清洁、安全的核能将是人类不可回避的课题。
⑨ 我国在原子能利用方面取得了哪些突出的成就
初略介绍吧 目前中国在运行的核电站 为 第二代核电技术。 第二代核电站 代表作品是 秦山,大亚湾,阳光,等。世界上目前 中国 美国 法国 已经开发出第三代 AP1000 核电技术。目前中国在建的新型核电站 都是第三代的,估计最快2012年 运行。新型核电站非常安全,很难引发爆炸等严重事故,即使泄露核原料也不会对人 造成 致命打击。 核电站是 核裂变技术。 中国另外一个核聚变技术的实验项目 已经成功展开。 也就是 人造太阳工程 已经在合肥和成都 展开 并且取得 国际领先技术
⑩ 世界上和平利用核能的成就有哪些
核电站