首页 > 专家说

具体什么是核能源?

来源:新能源网
时间:2024-08-17 12:35:24
热度:

具体什么是核能源?问题描述:具体什么是核能源?听说核能不仅能在战争中发挥巨大威力,而且能为人类生活产生能源,比如发电。据说以后汽车都会使用核能。请问各位大神核能到底是什么?怎样产生

问题描述:具体什么是核能源?听说核能不仅能在战争中发挥巨大威力,而且能为人类生活产生能源,比如发电。据说以后汽车都会使用核能。请问各位大神核能到底是什么?怎样产生的?本人没读过多少书,还望大神们说的通俗易懂一点。

领域专家:通俗的讲,核能是发生核反应时放出的能量,正如烧煤,天然气燃烧等现象,核燃料“燃烧”时同样会放出放出能量,我们看到的宏观表象,就是燃烧时放出能量并随着产热。从微观角度来看,煤和天然气的燃烧,发生了化学反应,化学反应就是分子打乱为原子重新组合的过程。在这个过程中有的吸热、有的放热。区别于化学反应的是,核能是发生于原子内部原子核量级的反应,核反应过程中,发生亏损,根据质能方程E=mc2,亏损的质量以能量的形式发射出来。由于c等于光速,平方后非常大,所以亏损很少的质量便放出很大的能量。

核能在上世纪取得了巨大发展,第二次世界大战期间,为了打败法西斯德国和日本,美国实施曼哈顿计划,开始研究军用核能,在日本广岛长崎分别投下原子弹,应用到军事行动中。第二次世界大战结束后,美国,英国,前苏联相继集中科研力量,开始研究核能用作动力装置,1954年6月,前苏联第一座原子能电站建成,1955年1月,美国第一艘舡鱼号压水堆核动力潜艇下水,1957年在美国宾夕法尼亚州的希平港建成第一座与舡鱼号系统完全相似的商用核电,开启了和平利用核能的先河。

原子弹是利用原子核链式核反应发出的,伴随有强烈的光热辐射、冲击波和感生放射性的具有巨大杀伤力和破坏作用的武器。并且会造成大面积放射性污染,阻止对方军事行动以达到战略目的的大杀伤力武器。主要包括裂变武器聚变武器。

同样的核能为何一个一个可以和平利用,为人类发展提供能源保障,一个却威力巨大,可以将人类发展的文明瞬间毁灭?答案就是核动力装置中的核反应和核电等能源装置中发生的核反应都是经过控制的核反应,反应缓慢,而核武器中的能量是在爆炸瞬间发出,所以会产生不同的结果,就像天然气也可以燃烧,也可以发生爆炸一样的。

领域专家:核能在初中物理课本就已经有提到了。

一、 原子结构

一切物质由分子组成,分子又由原子组成。有些物质的分子就是一个原子。原子又由居于原子中心的原子核和核外电子组成,原子核由质子和中子组成。质子带正电荷,电子带负电荷,中子不带电。

二、核 能

质子、中子依靠强大的核力紧密地结合在一起,原子核十分牢固,要使它们分裂或重新组合是极其困难的,但是,一旦使原子核分裂或聚合,就可能释放出惊人的能量,这就是核能。

三、裂变

1938 年底,科学家首次用中子轰击比较大的原子核,使其发生裂变,变成两个中等大小的原子核,同时释放出巨大的能量。 链式反应:原子核发生裂变时,裂变自行持续下去的现象叫做链式反应。

应用:原子弹、核电站。

核电站(可控核反应)如图,正在安装的核反应堆。1942 年人类利用核反应堆第一次实现了可控制的铀核裂变。当时的核反应堆的功率非常小,大约需要 260 座这样的反应堆才能点亮一只 40W的灯泡。然而,这是人类利用核能的关键一步。今天,全世界已经建成了几百座核电站,核电发电量接近全球发电量的 1/5。

1千克铀核全部裂变释放的能量,超过2000吨标准煤完全燃烧放出的能量。

正在安装的核反应堆

四、聚变

某些质量很小的原子核,在超高温下结合成新的原子核,会释放出更大的核能,这就是聚变。也叫热核反应。

应用:氢弹、太阳内部持续进行着氢聚合成氦的核聚变反应。

五、核能的优缺点

优点:清洁、无污染、产生能量巨大。

缺点:有可能带来放射性污染。

1986 年 4 月 26 日切尔诺贝利核电站泄漏事故,白俄罗斯共和国损失了 20% 的农业用地,220 万人居住的土地遭到污染,成百个村镇人去屋空。乌克兰被遗弃的禁区成了盗贼的乐园和野马的天堂,所有珍贵物品均被盗走,也因此将污染扩散到禁区外。靠近核电站 7 公里内的松树、云杉凋萎,1 000 公顷森林逐渐死亡。30 公里以外的 “安全区” 也不安全,癌症患者、儿童甲状腺患者和畸型家畜急剧增加;即使 80 公里外的集体农庄,20% 的小猪生下来也发现眼睛不正常。上述怪症都被称为 “切尔诺贝利综合征”。

土地、水源被严重污染,成千上万的人被迫离开家园。切尔诺贝利成了荒凉的不毛之地。10 年后,放射性仍在继续威胁着白俄罗斯、乌克兰和俄罗斯约 800 万人的生命和健康。专家们说,切尔诺贝利事故的后果将延续一百年。

领域专家:指通过核聚变和核裂变产生能量,核聚变是把两种元素压缩为一个元素并释放能量,核裂变是把一种元素用中子撞击分裂为两个元素并释放能量。核聚变相相对来说更加清洁,但对原料的要求和难度更高。