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我所了解的核电知识

时间:2017-06-21 05:47 来源:免费论文网

篇一:科普知识——认识核电站

2008年

核电宣传资料

一 认识核电站 ................................................................................................................................. 2

1 什么是核电站? ................................................................................................................. 2

2 核电站有哪些类型? ......................................................................................................... 3

3 压水堆核电站的主要组成部分 ......................................................................................... 4

4 核反应堆厂房主要设备 ..................................................................................................... 5

5 压水堆核电站的发电原理 ................................................................................................. 6

6 什么是核燃料? ................................................................................................................. 7

7 核燃料用过后怎样处理? ................................................................................................. 8

二 什么是核能? ........................................................................................................................... 9

1 什么是核能与核裂变? ..................................................................................................... 9

2 什么是辐射? ................................................................................................................... 10

3 辐射对人体健康的影响 ................................................................................................... 11

三 核电是安全的能源 ................................................................................................................... 12

1 压水堆核电站的三道安全保护屏障 ............................................................................... 12

2 纵深防御措施 ................................................................................................................... 13

3 压水式核反应堆与原子弹的区别 ................................................................................... 14

4 不会发生严重事故 ........................................................................................................... 15

四 核电是可靠的能源 ................................................................................................................... 16

1 应急措施 ........................................................................................................................... 16

2 良好的运营业绩 ............................................................................................................... 17

五 为什么要发展核电? ............................................................................................................... 18

1 世界核电发展现状 ........................................................................................................... 18

2 国家能源需要 ................................................................................................................... 19

3 经济可持续发展的必然选择 ........................................................................................... 20

4 我国发展核电的方针和规划 ........................................................................................... 21

5 我国核电发展现状 ........................................................................................................... 22

一 认识核电站

1 什么是核电站?

2 核电站有哪些类型?

3 压水堆核电站的主要组成部分

4 核反应堆厂房主要设备

篇二:核电科普知识介绍

核电科普知识介绍

前 言

中国能源现状如何?中国未来能源需求状况如何?我国能源科技将如何应对?我国为什么要发展核电?核能发电有哪些优势?核能发电未来发展趋势是什么?核能开发利用的步骤是什么?核电站的安全措施有哪些?

如何正确认识放射性?核电站会像原子弹一样爆炸吗?为帮助公众了解核电有关知识,本文分能源需求、核能及核电站原理、核电优势、核电发展情况、核安全及事故防护九个方面进行了简明扼要的介绍。

种新能源在短期内都无法满足的, 核电与水电、火电一起构成世界电力的三大支柱。

2.什么是核能?

世界上一切物质都是由原子构成的,原子又是由原子核和它周围的电子构成的。轻原子核的融合和重原子核的分裂都能放出能量,分别称为核聚变能和核裂变能,简称核能。

核能实验

3.什么是核电站?工作原理是什么?

核电站就是利用一座或若干座动力反应堆所产生的热能来发电或发电兼供热的动力设施。反应堆是核电站的关键设备,链式裂变反应就在其中进行。

将原子核裂变释放的核能转换成热能,再转变为电能的系统和设施,通常称为核电站。

核电厂用的燃料是铀。用铀制成的核燃料在“反应堆”的设备内发生裂变而产生大量热能,再用处于高压力下的水把热能带出,在蒸汽发生器内产生蒸汽,蒸汽推动汽轮机带着发电机一起旋转,电就源源不断地产生出来,并通过电网送到四面八方。

───核电站工作原理图

5.为什么要发展核电?

核电已日益成为当今世界的主要能源之一,在所有能源所占的比例也越来越大。没有核电,全世界16%的用电设备将无电可用。

核电与水电、火电一起构成世界电力的三大支柱。

迄今为止,世界能源需求的64%来自燃煤、石油、天然气等化石燃料。大量燃烧化石燃烧所

产生的二氧化碳、二氧化硫、一氧化碳和颗粒物等,带来令人担忧的环境问题,而这些化石物质消耗的迅速增长,使它们在地球上的储量面临枯竭的境地。

5.中国核电站有多少?

截止到2011年3月,中国已经有6个投入运营的核电站共11台机组,总核电容量有9百多万千瓦,仅占全国总发电量的2%。

6.核电厂是如何实现安全的?

核电厂的选址、设计、制造、建造、调试、运行直至退役始终都高度重视安全,同时这些过程自始至终都是在国家核安全监督管理部门强有力的监管下进行的。

我国从发展核电开始,就采用了与国际接轨的核安全法规和规范标准,同时主要采用了技术成熟的压水堆核电厂,其安全性远高于切尔诺贝利型核电厂。

7. 核电站会不会像原子弹那样爆炸?

虽然核弹和核反应堆都是以铀为原料,但两者对纯度的要求完全不同。生产核弹时,需要付出昂贵的代价去除杂质铀---238,需要铀—235的纯度在90%以上,而反应堆中核燃料一般需要纯度5%以下的。正如烈度白酒可以点燃,啤酒却不能点燃的道理一样,反应堆即使失控,也不会像原子弹那样爆炸,因为核燃料纯度不够。

福岛第一核电站是氢气爆炸,不是核爆炸。

氢爆炸未对福岛核电站反应堆造成严重破坏,只是破坏了厂房结构。

8.什么是核事故?

一般来说,在核设施(例如核电厂)内发生了意外情况,造成放射性物质外泄,致使工作人员和公众受超过或相当于规定限值的照射,则称为核事故。

国际上把核设施内发生的有安全意义的事件分为七个等级。只有4-7级才称为“事故”。5级以上的事故需要实施场外应急计划,这种事故世界上共发生过四次,即苏联切尔诺贝利事故、英国温茨凯尔事故,美国三里岛事故和日本福岛核电站事故。

9.核事故应急时公众如何防护?

篇三:核电知识

世界核电站可划分为四代

第一代核电站:

自50年至60年代初苏联、美国等建造的第一批单机容量在300MWe左右的核电站,如美国的希平港核电站和英第安角1号核电站,法国的舒兹(Chooz)核电站,德国的奥珀利海母(Obrigheim)核电站,日本的美浜1号核电站等。第一代核电厂属于原型堆核电厂,主要目的是为了通过试验示范形式来验证其核电在工程实施上的可行性。

第二代核电站:

第二代核电厂主要是实现商业化、标准化、系列化、批量化,以提高经济性。自60年代末至70年代世界上建造了大批单机容量在600-1400MWe的标准化和系列化核电站,以美国西屋公司为代表的Model 212(600MWe,两环路压水堆,堆芯有121合组件,采用12英尺燃料组件)、Model 312(1000MWe,3环路压水堆,堆芯有157盒组件,采用12英尺燃料组件,),Model 314 (1040MWe,3环路压水堆,堆芯有157盒组件,采用14英尺燃料组件),Model 412(1200MWe,4环路压水堆,堆芯有193盒组件,采用12英尺燃料组件,)、Model 414(1300MWe,4环路压水堆,堆芯有193盒组件,采用14英尺燃料组件)、System80(1050MWe,2环路压水堆)以及一大批沸水堆(BWR)均可划入第二代核电站范畴。法国的CPY,P4,P4′′也属于Model 312,Model 414一类标准核电站。日本、韩国也建造了一批Model 412、BWR、System80等标准核电站。

第二代核电站是目前世界正在运行的439座核电站(2007年9月统计数)主力机组,总装机容量为3.72亿千瓦。还共有34台在建核电机组,总装机容量为0.278亿千瓦。在三里岛核电站和切尔诺贝利核电站发生事故之后,各国对正在运行的核电站进行了不同程度的改进,在安全性和经济性都有了不同程度的提高。

第三代核电站:

对于第三代核电站类型有各种不同看法。

美国核电用户要求文件(URD)和欧洲核电用户要求文件(EUR)提出了下一代核电站的安全和设计技术要求,它包括了改革型的能动(安全系统)核电站和先进型的非能动(安全系统)核电站,并完成了全部工程论证和试验工作以及核电站的初步设计,它们将成为下一代(第三代)核电站的主力堆型,这类典型的核电站见下表:

第三代核电站 美国 欧洲

能动核电站: System 80+, APR1400,APWR1600,ABWR,ESBWR EPR

非能动核电站: AP1000 EP1000

第三代核电站的安全性和经济性都将明显优于第二代核电站。由于安全是核电发展的前提,世界各国除了对正在运行的第二代机组进行延寿与补充性建一些二代加的机组外,接下来新一批的核电建设重点是采用更安全、更经济的先进第三代核电机组。我国国家引进的美国非能动AP1000核电站以及广东核电集团公司引进的法国EPR核电站都属于第三代核电站。

第四代核能系统:

第四代核能系统概念(有别于核电技术或先进反应堆),最先由美国能源部的核能、科学与技术办公室提出,始见于1999年6月美国核学会夏季年会,同年11月的该学会冬季年会上,发展第四代核能系统的设想得到进一步明确; 2000年1月,美国能源部发起并约请阿根廷、巴西、加拿大、法国、日本、韩国、南非和英国等9个国家的政府代表开会,讨论开发新一代核能技术的国际合作问题,取得了广泛共识,并发表了“九国联合声明” 。随后,由美国、法国、日本、英国等核电发达国家组建了“第四代核能系统国际论坛(GIF)”,拟于2-3年内定出相关目标和计划;这项计划总的目标是在2030年左右,向市场推出能够解决核能经济性、安全性、废物处理和防止核扩散问题的第四代核能系统(Gen-IV)。

第四代核能系统将满足安全、经济、可持续发展、极少的废物生成、燃料增殖的风险低、防止核扩散等基本要求。

目前,世界各国都在不同程度上开展第四代核电能系统的基础技术和学课的研发工作。 第四代核电能系统包括三种快中子反应堆系统和三种热中子反应堆系统:

第四代核能系统 代号 中子能谱 燃料循环

钠冷快堆系统(Sodium Cooled Fast Reactor System) SFR 快 闭式

铅合金冷却快堆系统(Lead Alloy-Cooled Fast Reactor System) LFR 快 闭式

气冷快堆系统(Gas-Cooled Fast Reactor System) GFR 快 闭式

超高温堆系统(Very High Temperature Reactor System) VHTR 热 一次

超临界水冷堆系统(Supercritical Water Cooled Reactor System) SCWR 热和快 一次/闭式 熔盐堆系统(Molten Salt Reactor System) MSR 热 闭式

核能发展必要性

我国是一个发展中国家,人均能耗仅为发达国家的几十分之一。国民经济要大发展,首先能源要有个大发展。我国的煤、石油、水力等虽然丰富,但是人口众多,人均占有量不到世界平均值的二分之一。而且,我国能源资源分布极不均匀。60%以上的煤矿集中在东北,70%的水力资源在西南。而人口、工业多集中在东南沿海地区。“北煤南运、西电东送”的难题一直是制约我国经济发展的巨大障碍。煤、石油、天然气还是重要的化工原料,用作燃料非常可惜。同时,由于大量燃烧煤碳和石油所引起的环境污染和生态平衡问题越来越受到人们的重视。因此,我们的时代需要有新型的能源。

科学家们经过多年研究,他们认为除了煤、石油气等燃料以外,还有很多可以利用的能源。比如风能、太阳能、地热能、潮汐能、生物质能、海水温差等等。但是,以上这些能源很难在短期内实现大规模的的工业生产和应用。只有核能,才是一种可以大规模使用的安全的和经济的工业能源。从20世纪50年代以来,美国、法国、比利时、德国、英国、日本、加拿大等发达国家都建造了大量核电站,核电站发出的电量已占世界总发电量的16%,其中法国核电站的发电量已占该国总发电量的75%,在这些国家,核电的发电成本已经低于

煤电。国际经验证明,核电是一种经济、安全、可靠、清洁的新能源。

核电站的建设和运行是一项复杂的高技术。目前,我国已基本掌握了这门高技术,能够设计、建造我国自己的核电站了。并且已经拥有一批具有安全管理和运行经验专业齐全的技术人才。

核电站是利用原子核内部蕴藏的能量大规模生产电力的新型发电站。它大体上可分为两部分:一部分是利用核能产生蒸汽的核岛,包括核反应堆和一回路系统;另一部分是利用蒸汽发电的常规岛,包括汽轮发电机系统。后一部分与普通火电厂大同小异,而前一部分则截然不同。

核电站使用的燃料称为“核燃料”。核燃料含有易裂变物质铀-235。一座100万千瓦的核电站每年只需要补充30吨左右的核燃料,而同样规模的烧煤电厂每年要烧煤300万吨。

目前国际上技术最为成熟的核岛设计多采用压水式反应堆。

我国核电技术的发展

自1974年3月周恩来总理批准建造功率为30万千瓦的压水堆设计方案以来,我国核电研究开发和设计建造工作已经走过了三十年历程。目前我国大陆已经有9套核电机组运行,装机容量达到6990MW,到今年年底将有11套机组运行,总功率9110MW。2004年,国务院已批准了8套核电机组的建设。其中四套是第二代改进的项目,四套是第三代核电自主化的依托项目。2005年,又决定再开展四套第二代改进机组的建设前期工作。核电在我国已由起步进入了发展阶段。

周总理在批准第一座30万千瓦核电站核电方案时指出,建设这座核电站的目的不仅在于发电,更重要的是通过自主研究、设计、建造、运行,掌握技术,积累经验,培训人员,为今后核电在我国的发展打下良好基础。今天,这个目标已基本达到。我国核电队伍经过秦山、大亚湾(包括岭澳)和田湾三个基地建设和总包出口核电机组到国外的锻炼,已经有能力自主设计30万千瓦和60万千瓦的核电机组,基本有能力自主设计100万千瓦的核电机组。但是我们的技术水平还属于国际上第二代压水堆的核电技术水平。我国中央领导在广泛听取了各有关部门和专家的意见后,做出了我国应积极推进核电发展的决定,并指出:今后我国核电发展应尽快实行大型机组的自主化、国产化,要执行”采用先进技术,统一技术路线”的方针。因此,我们应当在适当继续建造一些第二代改进型机组的同时,以提高核电的安全性和经济性为根本目标,尽快实现我国核电技术的升级换代,即从第二代上升到第三代水平;通过自主开发与引进技术相结合,尽快达到自主设计和建造第三代百万千瓦大型压水堆核电机组的目标,形成先进的、标准化的、能批量建造的产业规模,优质高速发展核电。与此同时,我们还应该看到,国际上已比较成熟的第三代核电机组都还有不足之处和发展空间。例如,AP-1000的非能动安全系统是先进的,但它单机容量只能到1200MW,是有发展空间的;EPR的单机功率虽然已达1600MW,但它的能动安全系统相当复杂,不是发展方向。我国已选定AP-1000为第三代核电自主化依托项目的机型,我们在与国外厂家合作,消化吸收引进技术,建设第三代核电机组的同时,还应针对其不足之处和发展空间,立专项同时进

行改进和创新,开发出具有我国知识产权的中国品牌的更加先进的大型核电机组。为此,我国中长期科技发展规划已将”大型先进压水堆和高温气冷堆核电站”列为重大专项。这是国家要全力保证的重大工程,成功后将要产业化批量建造的。

“大型先进压水堆”重大专项再往前发展,应是第四代的超临界水冷堆,它的发电热效率能达44%,单机电功率能达1700MW。在这方面我们也应适当做些前瞻性预研。

总之,我国核电正面临着前所未有的良好发展机遇,我们必须珍惜这个机遇,努力做好工作,为我国核科技和核工业的发展以及国际的核能利用做出应有的贡献。

参考资料:

郑明光等 《中国电气工程大典》核能卷先进压水堆核电厂篇

欧阳予 世界核电技术发展趋势及第三代核电技术的定位

原子核反应堆介绍

核反应堆是指能够以可控方式产生自持裂变反应的装置。由于裂变材料为铀-235或钚-239,引起裂变粒子是中子,控制中子数目的材料为硼,铪或银铟镉合金。银铟镉合金它们具有强烈的吸收中子能力,因此它与核武器不同通过各种控制手段,使原子核裂变巨大能量缓慢、平衡、可控的释放出来

核能发电特点:

1. 高能量、少耗料

核能比化学能大几百万倍。

一公斤铀裂变能量相当于2500吨优质煤。

一座60万千瓦核电站每天仅燃耗了3公斤铀-235。

同样规模火电厂每天消耗约8000吨煤。

高能量,少耗料,大大减少电站燃料运输和储存。

2. 核电站还是一座特殊核燃料生产厂

核燃料在反应堆内,烧掉一部分。

同时又将铀-238或钍-232转化为钚-239

或铀-233新的可裂变核燃料。

经回收处理可重新用于核电站。

它是可持续发展能量。

3. 发电成本已低于火电。

核电的燃料成本费占30-40%。

火电的燃料成本费占60-70%。

有利于发电成本的降低。

国际上核电成本已低脱硫火电成本。

4. 安全可靠的清洁能量

核电站对放射性设置了三道可靠屏障,核电站建立全套放射性三废处理设施,核电站设置应对可能事故的工程安全设施,核电放射性排放总剂量约1.2×10-11微希/千瓦小时,火电厂排放总剂量约3.52×10-11微希/千瓦小时。煤电厂每天还排出几百吨二氧化硫有害气体,核电是清洁电站。

世界核电现状和我国核电发展

核能发电作为一种新型的能源,发展迅速,到2005年底世界上已有30多个国家和地区建成468座核电站,发展容量约为4亿千瓦。正在建造中约30余座,计划建造的约有40座,全部建成装机容量将超过5亿千瓦,约占当时世界总发电量的20%,目前核电约占16%。

从已运行的核电站装机容量来看美国位居首位,装机容量占世界的四分之一。虽然廿世纪七十年代以来未新建核电,但是运行核电站改进和延寿使核电保持良好运行业绩,现有45座机组已批准延寿20年。由于石油能源紧张,美国政府决定继续发展核电,据美国NRC最近发布消息计划2015年美国将新建20座核电机组。

其次是法国,日本仍保持较高的发展热情;法国核能发电量已达总发电量的80%。由法玛通与西门子公司联合开发的EPR法国首座核电机组将在07年开工。日本计划在本世纪初建造13台核电机组,其中8座为ABWR,其他5座为APWR+1500和NP-21型压水堆核电站。

韩国和中国在核能发展上代表新升的发展国家。韩国自1980年开始引进建造大,中型压水堆和重水堆核电站至今已建成16座核电站,装机容量达1500万千瓦;目前正在建造四座KNSP-1000型百万千瓦级核电站,同时研究开发APR1400新一代核电机组。


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