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　　浅谈化学与能源论文 浅谈化学与能源论文导读：要用高炉将铁矿石通过焦炭还原获得生铁。现在正在研究一种新的炼铁法，叫做直接还原法。这种方法不用大量焦炭，而是因850℃的氢或者氢与――氧化碳混合为气体作为还原体，在炼铁炉内将铁矿石直接还原成海绵铁，然后再用电炉将海绵铁炼成钢。四、对于应用核能的思考老子说：“祸兮福所倚，福兮祸所伏。”从前苏联的切 化学与能源论文 核能的利用 摘 要 中国作为一个能源大国目前依旧面临着巨大的资源与环境挑战，人均资源匮乏，环境堪忧。化石能源开采殆尽，环境愈加恶劣。我们不应该坐以待毙，应当寻找新能源打破当前困境。 新能源有别于传统化石能源，具有清洁无污染、安全高效率等优点。而化学新能源是将化学能直接转化成电能，如锂离子电池、燃料电池、电化学电容器等，具有广阔的应用发展前景。 本文阐述了核能的历史及原理，讨论了核能的优点与广阔应用前景，并且理性的认识和探讨其缺点，希望能为解决当前的能源危机提供一些建议。 一、核能的历史 简史--------------------- 19世纪末 英国物理学家汤姆逊发现了电子。 1895年 德国物理学家伦琴发现了X射线。 1896年 法国物理学家贝克勒尔发现了放射性。 1898年 居里夫人发现新的放射性元素钋。 1902年 居里夫人经过4年的艰苦努力又发现了放射性 元素镭。 1905年 爱因斯坦提出质能转换公式。 1914年 英国物理学家卢瑟福通过实验，确定氢原子核 是一个正电荷单元，称为质子。 1935年 英国物理学家查得威克发现了中子。 1946年 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。 1942年12月2日 美国芝加哥大学成功启动了世界上 1945年8月6日和9日 美国将两颗原子弹先后投在了 日本的广岛和长崎。 1957年 苏联建成了世界上第一座核电站------奥布灵斯 克核电站。 二战后，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。 发展进程--------------- 第二代核电站。20世纪60年代后期，在实验性和原型核电机组基础上，陆续建成发电功率30万千瓦的压水堆、沸水堆、重水堆、石墨水冷堆等核电机组，他们在进一步证明核能发电技术可行性的同时，使核电的经济性也得以证明。 第四代核电站。2000年1月，在美国能源部的倡议下，美国、英国、瑞士、南非、日本、法国、加拿大、巴西、韩国和阿根廷共10个有意发展核能的国家，联合组成了“第四代国际核能论坛”，与2001年7月签署了合约，约定共同合 作研究开发第四代核能技术。 二、核能发电的原理 1.核能发电的能量 核反应堆中可裂变材料(核燃 料)进行裂变反应释放裂变能。裂变 反应指铀-235、钚-239、铀-233等 重元素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，则这种反应称为链式裂变反应。实现链式反应是核能发电的前提。 2.核能发电的过程中能量的转换 核能→水和水蒸气的内能→发电机转子的机械能→电能。 3.目前核能的获得途径 核能的获得途径主要有两种，即重核裂变与轻核聚变。核聚变要比核裂变释放出更多的能量。例如相同数量的氘和铀-235分别进行聚变和裂变，前者所释放的能量约为后者的三倍多。被人们所熟悉的原子弹、核电站、核反应堆等等都利用了核裂变的原理。只是实现核聚变的条件要求的较高，核燃料水池 即需要使氢核处于6000度以上的高温才能使相当的核具有动能实现聚合反应。 ? 核能的优点： 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。 ? 核能的缺点： 1.核能电厂会产生高低阶放射性废料，或者是使用过之核燃料，虽然所占体积不大，但因具有放射性，故必须慎重处理，且需面对相当大的政治困扰。 2.核能发电厂热效率较低，因而比一般化石燃料电厂排放更多废热，故核能电厂的热污染较严重。 3.核能电厂投资成本太大，电力公司的财务风险较高。 4.核能电厂较不适宜做尖峰、离峰之随载运转。 5.兴建核电厂较易引发