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第七节新能源技术1/31/2025

一、能源的概述能源能的形式：——凡是能够提供某种形式能量的物质，或是物质的运动，统称为能源。机械能、声能、光能、电能、磁能、化学能、生物能…1/31/2025

世界能源结构的演变柴草时期（从火的发现——18世纪中叶）煤炭时期（18世纪中叶——20世纪中叶）石油时期（20世纪中叶至今）1/31/2025

能源问题世界能源消耗仍以化石燃料为主，而化石燃料储量有限。（见教材表3-3）而随着世界人口的不断增加，能源紧缺的时期将会提前来。1/31/2025

能源

分类一次能源二次能源第三类能源第二类能源新能源常规能源可再生能源非可再生能源按照能源转换和传递方式分类按照能源的性质分类按照利用能源的技术状况分类按照能源的形成和来源分类第一类能源二、能源的分类1/31/2025

按照能源转换和传递方式分类一次能源如:煤、石油、天然气、水能、风能、生物能、沼气、太阳能、核能、潮汐能、地热能……二次能源如:汽油、煤气、焦炭、蒸汽、电能、氢能、酒精、热水……1/31/2025

按照能源的性质分类非可再生能源：如:煤、石油、天然气、核能…可再生能源：如：太阳能、生物能、水能、风能、地热能、潮汐能、波浪能…1/31/2025

按照利用能源的技术状况分类常规能源可再生能源——水能、生物能非可再生能源——煤炭、石油、天然气新能源可再生能源——太阳能、风能、地热能、潮汐能、波浪能非可再生能源——核能1/31/2025

按照能源的形成和来源分类第一类能源：来自地球以外天体的能量太阳能、风能、水能、波浪能、煤、石油、天然气、生物能第二类能源：来自地球本身的能量核能、地热、温泉第三类能源：来自天体间的引力能潮汐能1/31/2025

三、新能源核能太阳能地热能风能海洋能生物能氢能1/31/2025

1、核能原子核结构发生变化时释放出的能量——统称为核能，也称为原子能。[视频]瓶子里的巨人1/31/2025

n+U→Sr+Xe+2n+能量10235

9293

3893

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0中子铀锶氙中子1千克铀核发生裂变时，放出的能量相当于燃烧2700吨标准煤。核电站中使用的主要是铀核裂变。⑴核能产生的原理重核裂变1/31/2025

轻核聚变两个较轻原子核，聚合成一个较重的原子核+能量氘氚氦中子原子核聚变时，放出的能量比核裂变时还要大。但氢弹中的核聚变目前人们还无法控制。科学家们正在研究可控制的核聚变，以造福人类。1/31/2025

聚变的概念和原理核反应方程：氘氚氦中子1/31/2025

⑵链式反应浓缩铀慢中子铀块的体积必须足够大(临界体积)产生链式反应的条件：铀与原子能原子弹爆炸1/31/2025

世界第一颗氢弹——麦克1/31/2025

“麦克”爆炸成功1/31/2025

我国第一颗氢弹爆炸生成的蘑菇云1/31/2025

⑶核反应堆核反应堆是可控的链式反应装置，它能使核能平稳释放。核反应堆主要由核燃料、减速剂、控制调节系统、冷却系统和防护层组成。[视频]核能与核技术1/31/2025

核燃料：天然铀或浓缩铀制成的铀棒减速剂：使快中子变成慢中子，通常用石墨、重水或普通水控制棒：调节中子的数量，从而控制反应速度，通常用镉棒冷却剂：保证反应堆在一定温度下运行，通常用水、液态金属钠、空气等流体1/31/2025

⑷核电站1954年，前苏联建成世界上第一座核电站；现在世界上有30多个国家的400多座核电站在运行，占世界总电力的20%左右；中国核电建设已有20年的历史，截至目前中国共有核电站8座，共有15台机组，其中已建成运行的9台，正在建造的两台，已报送国务院并得到批准近期将开工的4台。[视频]崛起的新能源－－核电1/31/2025

压水堆核电站工作原理1/31/2025

大亚湾核电站全景图1/31/2025

秦山核电站全景1/31/2025

电站反应堆换料1/31/2025

电站反应堆控制棒1/31/2025

秦山核电站主控制室1/31/2025

一般来说，如果防范措施得当，核电站是很安全的。历史上曾发生过两次核电站核泄露事故：一次是1979年3月18日，美国三里岛核电站堆芯熔毁；另一次是1986年4月26日，前苏联切尔诺贝利核电站4号反应堆发生爆炸。核电站的安全性1/31/2025

核能利用的前景核电站最先使用的是铀-235，以后扩展到铀-238、钍-232，它们在地壳中蕴藏量巨大，如果全部利用可供人类用上几千年。海水中含有大量的氘，因此科学家正在研究解决从海水中提取氘作为核动力，使海水中的全部核能释放出来，足够人类用上百亿年。所以说核能是一种理想的新能源。核聚变能源开