文档介绍:-
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能源、环境与纳米材料
结课堆产生的γ射线和中子,一般使用重混凝土做屏蔽层 s:// zhihu /question/30460700
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反响堆最重要的应用之一就是进展核能发电。
这里主要介绍压水堆核电站的工作原理。
核燃料在反响堆内发生裂变而产生大量热能,再被高压水把热能带出,在蒸汽发生器内产生蒸汽,蒸汽推动汽轮机带动发电机发电。
一回路反响堆堆芯因核燃料裂变产生巨大的热能,由主泵泵入堆芯的水被加热成327度、155个大气压的高温高压水,高温高压水流经蒸汽发生器内的传热U型管,通过管壁将热能传递给U型管外的二回路冷却水,释放热量后又被主泵送回堆芯重新加热再进入蒸汽发生器。水这样不断的在密闭的回路内循环,被称为一回路。
二回路蒸汽发生器U型管外的二回路水受热从而变成蒸汽,推动汽轮发电机做功,把热能转化为电力;做完功后的蒸汽进入冷凝器冷却,凝结成水返回蒸汽发生器,重新加热成蒸汽。这样的汽水循环过程,被称为二回路。
三回路使用海水或淡水,它的作用是在冷凝器中冷却二回路的蒸汽使之变回冷凝水。
核能的优点在于:
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能量密度高
核燃料的能量密度是化石燃料的几百万倍。1千克铀–235裂变释放的能量,相当于2700吨标准煤燃烧产生的能量。所以需要的核燃料数量也不多,便于运输和存储。
不会向大气中排放温室气体以及污染性气体
开展潜力大
如果能够研究出可控核聚变反响,则就可以利用海水中丰富的资源。1升海水中的氘通过核聚变释放出的能量相当于300升汽油燃烧释放出的能量。
核能的缺点在于:
热效率低,热污染严重
会产生放射性废料,假设不妥善处理会严重影响环境与人的安康
裂变反响中产生的中子与放射性物质对人体伤害很大
风险高,如果发生核泄漏则后果不堪设想。
中国核能利用现状及分析
最新统计数据显示,中国当前在运核电机组数达34台,仅次于美国〔99〕、法国〔58〕、日本〔42〕、俄罗斯〔35〕,位列全球第五。此外,中国在建核电机组20台,稳居世界首位,占全球在建核电机组数的40%,是世界上核电开展最快的国家。从总装机容量看,截至2016年7月,中国大陆核电总装机容量5500多万千瓦,位居世界第四。从核电发电量看,中国已超越韩国成为世界第四大核能供给国,占全球的
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%,前三位分别为美国〔%〕、法国〔%〕、俄罗斯〔%〕。值得一提的是,日本在2011年前一直处于世界第三的位置,核能发电量约为美国的1/3,但在福岛核电站的重大事故后,日本几乎停顿了所有的核电工程,% BP statisticl Review of World Energy, June 2015
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中国的核电站分布来看,中国核电分布多集中在沿海地区。这一特点与兴旺国家不同,其核电站多建在内陆滨河滨湖地区。我国的核电站分布特点,一方面,会造成能源供给地区之间不平衡的问题;另一方面,由于我国东部沿海的相对兴旺地区高耗能,核能发电在东部沿海区域的被依赖性明显高于内陆 百度百科_中国核电站
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中国核电站分布图