文档介绍：《核动力工程与辐射科学》导论课程“核动力工程”部分复习提纲
第一章核能在能源结构中的地位和作用
· 了解人类生存与发展三要素:物质、能量与信息。
· 了解人类文明发展史中能源利用4个里程碑式的发展阶段:
¾¾ 原始社会火的使用;
¾¾ 18世纪蒸汽机的发明与利用;
¾¾ 19世纪电能的使用;
¾¾ 20世纪以核能为代表的新能源的利用。
· 何谓能源:我国的《能源百科全书》:能源是可以直接或经转换提供人类所需的光、热、动力等任一形式能量的载能体资源。
· 能源的3个初始来源:
¾¾ 来自地球以外的宇宙天体(esp. 太阳)(如:太阳能);
¾¾ 来自地球本身(如地热能、核能等);
¾¾ 来自太阳、地球、月球等天体之间的相互作用(如:潮汐能)。[能判断]。
· 一次能源与二次能源
¾¾ 一次能源(天然能源)(自然界中以天然形式存在并没有经过加工或转换的能量资源)(又可分为:可再生能源与不可再生能源)
;
¾¾ 二次能源(人工能源)(由一次能源经过转化或加工制造而产生的能源);
要求能写出一、二次能源定义,并能判别某种形式能源属何种能源。
· 人类文明发展中迄今能源结构的三次变革:
① 18世纪的以煤炭替代柴薪,到19世纪中叶煤炭已经逐渐占主导地位;
② 20世纪20年代,随着石油资源的发现与石油工业的发展,世界能源结构从煤炭转向石油与天然气,到20世纪60年代,石油与天然气已逐渐成为主导能源;
③ 20世纪末,能源结构开始从以石油为中心的能源系统开始向以煤、核能和其它再生能源等多元化的能源结构转变。
· 现今主要能源结构所面临的两大问题:
¾¾ 储量枯竭(按探明储量估计,煤大约还能开采200年左右,石油大约还能开采30-40年,天然气约还可开采60年左右;一些再生能源如:水能、风能、潮汐能、太阳能等规模受环境、季节、地理位置等限制,且有些如太阳能等还受目前开发技术不足的限制);
¾¾ 严重污染(化石燃料消耗会产生各种有害气体,如:二氧化硫、悬浮颗粒物(粉尘、烟雾等)、氮氧化物NOX、一氧化碳、二氧化碳等等。这些对全球环境造成重大不良影响:如:酸雨(基本原理与后果)、温室效应(基本原理与后果)、臭氧空洞(基本原理与后果))。
这些问题严重影响人类生存及生存质量,呼唤能源利用的可持续发展。
· 我国大气污染属煤烟型污染。
· 核能:
①现在主要来自于核裂变能(如全部利用,能供使用2400~2800年
),未来可能将来自于核聚变能(如实现可控核聚变,能供使用上千亿年)。所以可谓“无尽的能源”;
②核能是“洁净的能源”,它不排放二氧化碳、二氧化硫、NOX等。
③核能还是丰富的能源、经济的能源与安全的能源。
· 辐射是能量传递的一种方式。
¾¾ 按产生辐射的原因,可分为:
天然辐射与人工辐射(包括:电器辐射、医疗辐射、建筑材料辐射与核辐射等等)。
¾¾ 按辐射与物质的相互作用形式,可分为:
电离辐射与电磁辐射。(电离辐射为源自原子核内各种变化所产生之辐射,通常为“电离辐射”,即它可使原子或分子产生电离作用;电磁辐射范围甚广,如仅狭义地指无线电波或电磁场,则因其能量较低,属于"非电离辐射";但高能量部分之电磁辐射如x及g 射线,则属“电离辐射”)。
· 能对辐射应用举若干例子说明。如:射线照相