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一、核能发现和优势核能被誉为是人类最伟大发现之一。那么，核能有哪些优势？能源是人类文明和社会发展的生命线。从19世纪末开始，人类开始了核能探索利用。1896年，法国科学家亨利·贝克勒尔发现铀的天然放射性，之后，法国物理学家皮埃尔和玛丽居里分析沥青铀矿，并从中分离出两种强放射性元素，钋和镭；爱因斯坦提出了著名的质能关系式E=MC2；英国科学家卢瑟福提出了核原子模型，并实现人工核反应；德国科学家奥托·哈恩发现了核裂变现象；1942年，世界上第一座核反应堆在美国芝加哥大学运动场建成；1954年，前苏联建起了世界上第一座向电网输电的实验性核电站。从此，人类进入了核能和平利用时代。多年来，核电和火电、水电一起构成了世界电力的三大支柱。相比其它能源，核能是一种密度巨大的能源，1克U-235裂变释放的能量相当于1克煤燃烧产生的能量的270万倍，而一克氘产生聚变后的能量相当于1克煤燃烧产生能量的2000万倍。核能是一种取之不尽用之不竭的能源，专家预测，世界上核裂变的主要燃料铀和钍的探明储量分别约为636万吨和261万吨，核聚变的燃料氘和锂自然界储量分别约为45万亿吨和2000亿吨，这些足够人类使用上千亿年，因此，有些能源专家认为，只要解决了核聚变技术，人类就将从根本上解决了能源问题。核能是一种清洁能源，我们知道，火电会产生大量二氧化硫、烟尘、灰渣、氮氧化合物等污染物和温室气体二氧化碳，而核能几乎零排放，产生的废物数量也不多，仅为同等发电量燃煤电厂的十万分之一。以中核集团为例，在过去十年，中核集团先后投运八台机组，共600万千瓦，并保持安全稳定运行，一年相当于减少燃煤约1269万吨，减少排放二氧化碳约3713万吨，二氧化硫约21万吨，氮氧化物约10万吨，这种环保效益相当于每年新种植了25万公顷树木。相比其他能源，核能是一种经济能源。首先，国际上成熟的核电成本普遍低于煤电成本，法国核电成本是煤电成本的0.57倍，日本是0.66倍，美国在1962年就已经低于煤电成本。其次，核电可以减少化石类的一次性能源消耗，一座百万千瓦级的煤电厂每年要消耗约300万吨原煤。如果该电厂在广东，则每天需要约300节火车皮北煤南运，而一座同样功率的核电站每年仅需补充约30吨核燃料，一辆重型卡车即可拉走。再次，核电可以实现大功率稳定供电，核电厂占地面积小，能量密度高，发电时间较长，这是水电、风电和太阳能无法比拟的。据统计，截止到2011年6月，世界上正在运行的核电机组共有443台，发电量约占世界总发电量的14%。其中，法国核电占全国总电量的74%，美国占20%以上，俄罗斯占17%以上，日本占29%以上，韩国占32%以上。我国大陆核电起步于上世纪七十年代，目前已建成了浙江秦山、江苏田湾、广东大亚湾三座核电基地，投运核电机组共14台，核电装机容量1182万千瓦，占全国电力总装机容量的1.12%左右，可以看出，在我国，核电发展的空间还很大，我们有理由相信，核电将使我们的生活更加美好。二、核电发电原理核能如何转化成电能，在核电站中，我们将得到答案。世界上一切物质都是由原子构成，核能就是由构成原子的原子核分裂和融合而产生的能量。获得核能主要有核裂变和核聚变两种途径，核裂变是指中子撞击U-235的原子核时，U-235的原子核会分裂成两块碎片，同时产生2-3个中子和射线，并产生大量能量。核聚变是指由质量小的原子主要是指氘或氚在一定条件下发生原子核互相聚合作用，生成新的质量较重的原子核，并伴随着巨大的能量释放的一种核反应形式。核电站就是利用核能来大规模生产电力的发电站。目前，它通过受控核裂变来发电。从原理上讲，核电站实现了核能到热能，再到电能的能量转换，它与火力发电相似。我们了解核电站发电原理，先从了解核电燃料开始，核电燃料来源于铀矿，天然铀含有0.7%的U-235。首先将铀矿石破碎，经过化学处理和提纯，得到氧化铀，再把氧化铀转化成六氟化铀，密封在特制的容器里，将其固化并送往铀浓缩工厂。在铀浓缩工厂里，将含0.7% U-235的天然铀浓缩成含4% U-235左右的低浓铀。燃料元件制造厂再将4%浓度的低浓铀加工成燃料芯块，并将燃料芯块装在一个长长的锆合金燃料管中，然后将燃料管组装在一起，就形成了燃料组件。最后将一百多组燃料组件安装在反应堆压力容器中，再加上必要的控制装置，就形成核反应堆。反应堆是核电站的心脏，根据冷却方式的不同，将核电站分为气冷堆、水冷堆和钠冷堆，其中水冷堆可分为三种类型：压水堆、沸水堆和重水堆，当前世界上建得最多，技术最为成熟的就是这三种堆型的核电站，世界上运行的443座反应堆中，62%是压水堆、20%是沸水堆、11%是重水堆，其余7%为气冷堆等机组。我国大陆已经建成投运的14台核电机组中，有12台是压水堆核电站，2台是重水堆核电站，正在建设的27台机组中，全部都是压水堆