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                文章詳情

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                                        當前位置: 社會責任 > 科普園地
                                        核電科普知識〗介紹
                                        文章來源: 日期:2011年03月19日


                                        核能知識

                                            1.什麽是〇原子?

                                            原子是組成單質和化合物的最小微粒,由質子、中子和∩電子組成。

                                           
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                                        .什麽是原子核?

                                            原子的核心部分稱為原子核,由質子和中子構成。

                                            3.什〒麽是原子能?

                                            原子能即原子核能,是核●結構發生變化時放出的能量。在實用上指重核裂變或輕⌒ 核聚變時所◢放出的巨大能量,物質所具有的原子能比化學能大幾百萬倍以至一千萬倍以上。例如,核電站所用的核燃料中有效成分是鈾235,如果能讓1千克鈾235的原★子核全部分裂成碎片(裂變),則它可以釋放出相當於2700噸標準煤完全燃燒所放出的能量。

                                            4.什麽是核裂變

                                          當一個鈾235原子核吸收☆了一個中子後,這個』原子核由於內部不穩定而分裂成兩個或多個質量較小的原子核(稱為裂變碎片),這種現象叫作核裂變。每ζ次核裂變可釋放出約200兆電子伏能量和2~3個新的中ζ 子。

                                          5.什麽是鏈式核裂變反應

                                          中子撞擊原子核引起原〓子核裂變,裂變的過程釋放出能量,同時又產生了新的中子。新產生的中子〗引起新的原子核裂變,裂變反應連續不斷地♂進行下去,同時不斷產生新能量,這個過程就是鏈式核裂變反應。

                                          由於每次核裂變可釋放出2~3個新的中子,因此,只要條件適當,這些新的中★子就可以使其它的原子核發生新的裂變♂,釋放出更多新∏的中子,從而使核裂變反應持續進行下去,形成鏈式『裂變反應,使原子核內的能量被源源不斷地釋放出來。

                                                              核電基礎Ψ知識

                                            6.
                                        什麽是核電站?

                                            核電站就是利用核能來大規模生產電力的發電站。反應堆是核電站的關鍵設置,鏈式裂變▲反應就在其中進行。核電站與我們常見的火力發電廠一樣,都是用蒸汽推動汽輪機做功,帶動發電機ぷ發電。它們的主要↙不同在於蒸汽供應系統。火電廠依靠燃燒化石燃料(煤、石油或天然氣)釋放的化學能制造蒸汽,核電站則依靠【核燃料的核裂變反應釋放的核能來制造蒸汽。

                                            7.核電站工作原理是什㊣麽?

                                            核電廠用的燃】料是鈾。用鈾制↓成的核燃料在“反應堆”的設備內發生裂變而產生大量熱能,再用處於高壓力下的水把熱能帶出,在蒸汽發生器︻內產生蒸汽,蒸汽推動汽輪機帶著發電機一起旋「轉,電就源源不斷地產生出來,並通過電網送到四面八方。

                                            8.什麽是核反應堆?

                                          核反應堆」是核電站的核心設備。它的作用是維持和控制鏈式裂變〓反應,產生核能,並將核能轉換成可供←使用的熱能。

                                          核反應堆◤的心臟是堆芯,由核燃料組件和控制棒組件組成。

                                          9.什麽是核燃㊣ 料?

                                          核燃料是可在核反應堆中通過核裂變產生核能的材料,是鈾礦石經過開采、初加工、鈾轉化,進而加工成核燃料元件▆。

                                          10.什麽是控制棒?

                                          控制棒是強⊙吸收體,它的■移動速度快,操作可靠,使用靈活,可精確控制反應堆,是反應堆緊急控制和功率調節不可缺少的控制部件。

                                          11.目前世界上核電站主導堆型有哪些?

                                          目前世界上正在運行╲的核電機組共有400多臺,其中壓水堆占60%,沸水堆占21%,重水堆占9%,世界核電機組已累計運行超過1萬堆·年。

                                            12..什麽是壓水堆核電□站?

                                            以壓水堆為熱◇源的核電站。它主要由核島和常規島組成。壓水堆核電站核島中的四大部件是蒸汽發生器、穩壓器、主泵和∞堆芯。在核島中的系統設備主要有壓水堆本體,一回路系統,以及為支持一回路系統正常運行和保證反應堆安全而設ω 置的輔助系統。常規島主︼要包括汽輪機組及二回等系統,其形式與常規火電廠類似。

                                            13.什麽是沸水堆核電☆站?

                                            就是指以沸水堆為□ 熱源的核電站。沸水堆是以⌒沸騰輕水為慢化劑和冷卻劑並在反應堆壓力容器內直接產生飽和蒸汽的動力堆。沸水堆與壓水堆同屬輕水堆,都需使◆用低富集鈾作燃料。沸水堆核電站系統包括主系統(包括反應堆)、蒸汽給◣水系統、反應Ψ 堆輔助系統等

                                            14.什麽是重水堆核電站?

                                            以重水堆為熱源的核電※站。重水堆是以重水作慢●化劑的反應堆,可以直接利用天然鈾作為核※燃料。重水堆可用輕水或重水作冷卻劑,重水堆分壓力容器式和壓力管式兩類。

                                            15.什麽是快堆核電站?

                                            由快中子︾引起鏈式裂變反應所釋放出來的熱能轉換為電能的▅核電站。快堆在運行中既消耗裂變材料,又生¤產新裂變材料,而且所產可多於所⊙耗,能實現核裂變材料的增殖。

                                            目前,世界上已商業運行的核電站∏堆型,如壓水堆、沸水堆、重水堆、石墨氣冷堆等都是非增殖堆型,主要利用核裂變燃料,即使再利用轉換出來卐的鈈-239等易裂變材料,它對鈾資源的利用率也只有1%~2%,但在快堆『中,鈾-238原則上都能∞轉換成鈈-239而得以使用,但考慮到各種損耗,快堆可◥將鈾資源的利用率提高到60%~70%。

                                        核電站安∑ 全性介紹

                                            16.核電站會像原子彈一樣爆炸嗎?

                                            核反應堆是不可能像原子彈那樣爆炸的。

                                            這個結論的原因很簡單:核反應堆的⊙燃料是低濃鈾,而原子彈用的是高濃鈾,低濃鈾沒有條件產生原子彈式的爆炸。雖然核彈和核反應堆都是以▓鈾為原料,但兩者對純度的♀要求完全不同,從地下挖出來的天然鈾含99.3%的鈾238和只有0.7%的鈾235,而只有後者是能夠發生鏈式反應的鈾。生產核彈時,需要付出昂貴的△代價去除雜質鈾238,要求鈾235的純度在90%以上,而反應堆中一般只需要稍微3%左右提純的鈾,正如烈度白酒可以點燃,啤酒卻不能點▼燃的道理一樣,反應Ψ堆即使失控,也不會像原子彈那樣爆炸。

                                            17.核電站事故是怎樣分≡級的?

                                            國際核事故分級標準制定與1990年。這個〖標準是由國際原子能機構起草並頒布,旨在設定通用標準以及方便國際核事故交流通信。

                                          核事故分為7級,類似←於地震級別。最低級別為1級,最高級別為7級。所有7個等級又㊣被劃分為2個〖不同的階段。最低影響的3個等級被稱為核事件,最高的4個等級稱為核事故。

                                          第1級【別核事件標準:

                                        這一級別對外部沒有任》何影響,僅為內部操作違反安全準則。

                                          第2級核事件標○準:

                                            這一級別對外部沒¤有影響,但是內部可能有核物質汙染擴散,或者直接過量輻射了員工或者操作嚴重違反№安全規則。

                                            第3級◥核事件標準:

                                            很小的內部事件,外部放射劑量在允許的範圍之內,或者嚴重的內部核汙染影響至少1個工作人↓員。

                                            第4級核事故√標準:

                                          非常有限但明顯高於正常標準的核物質被散︽發到工廠外,或╳者反應堆嚴重受損或者工廠內部人員遭受嚴重☆輻射。

                                          第5級核事◣故標準:

                                          有限的核汙染〖泄漏到工廠外,需要采取一定措施來挽救損失。

                                          第6級核事故∩標準:

                                            一部分核汙染泄漏到工廠外,需要立即采取措施來挽救各種損失。

                                            第7級核事故標準:

                                          大量核汙染ω泄露到工廠以外,造成巨大健康和環境影響。

                                            18.壓水堆核電※站有哪幾道安全屏障?

                                            上世紀八十年代設計和建♂造的壓水堆核電站吸取※了前蘇聯切爾諾貝利和美國三裏島事故的經驗教訓,在核燃料和環境外部空氣之間共設置了四道屏障。

                                            第一道◥屏障:燃料芯塊。放在氧化鈾陶瓷芯塊中№,使絕大部分裂變產物和氣體產物保存在芯塊★內。

                                            第二道屏障:燃料包殼。燃料芯塊密封ω 在鋯合金制造的包殼中,構⊙成核燃料芯棒,鋯合金具有足夠的強度且在正常運行溫度下不與水發生反應。

                                            第■三道屏障:壓力容器和管道構成反應堆冷卻劑系統。將核燃料芯棒封閉在厚度20cm以上的鋼◣質耐高壓系統中,避免放射性物質泄漏到反應堆廠房※內。

                                            第四道屏障:反應堆安①全殼。用預應力鋼〓筋混凝土構築而成,壁厚近100cm,內表面加有鋼襯①,抗禦來自內部或外界的飛出物,防止放射性物質進入環境。

                                            同時,核電廠還配置了外設安全系統,包括:

                                            隔離系統。用ㄨ來將反應堆廠房隔離開來,主要有自動關閉穿過廠房的各條運行管道的閥門,收集廠∑房內泄漏物質,將其過濾後再排】出廠外。

                                            註水系統。在反應堆可能失水時,向堆芯註♀水,以冷卻燃料組件,避免包殼♂破裂,註入水中含有硼,用以制止核鏈式反應。註水系統使用壓力氮氣,在無電源和無人操作情況下可自△動註水。

                                            安全殼通風和」噴淋系統。用來冷卻廠房以降低廠房的壓力。在廠房壓力上升時先啟動空氣冷卻(風機—換熱器)的事故冷卻器←;再進一步,可以啟動廠房◎噴淋系統,將冷水或含硼水噴入廠房㊣ ,以降熱和降壓。

                                            以上所有安全保護系統均采用獨立設備∑ 和冗余布置, 均備有事故電源,安全系統可以抗地震和在有蒸汽及放射性物質的惡劣●環境中運行。

                                            19.核電站建設█是如何預防地震的?

                                            地震作為不可忽視的外在因素,在核電廠設〗計中得到了充分的考慮。核電廠抗震設計采用了較高標準,從采用〗的法規標準、地震水平的確定、計算分析的理論方法以及設計極限的采用@方面,都有□一套完整的、經過驗證的程序。在設計中,考慮了兩個水平的地震作¤用,即在運行安全地〒震作用下,抗震構築物應能保證核電廠正常運行。

                                                                 核電站經濟性介々紹

                                            20.為什麽說核電是高效的能源?

                                          火電站利用化石燃料的燃燒所釋放出的化學能來發電,核電站則利用核燃料的核裂變①反應所釋放的核能來發電。核能要比化學◤能大得多,所以核電ξ 站所消耗的核燃料比同樣功率的火電廠所消耗的化石燃料□ 要少得多。例如,一座百萬千萬級的煤電廠每年要消耗約300萬噸原煤,而一座同樣功率的核電站每年■僅需補充約30噸核燃料,後者僅為前者的十萬分之一。核電站一年僅需補■充30噸核燃料,一輛重型卡車即可拉走。煤電廠一年消耗300萬噸原煤,相當◥於每天要有一列40節車廂的火車◣為它拉煤。   

                                            21.
                                        核電站能帶來什麽經濟效益?

                                            核電的燃料費占ω成本的比例低,在還清※建設本息之後,其發電成本大□大低於煤電。美國有100多座核電機組,大多建成於上世紀七八十年代,起初每千瓦時核電平均成本超過5美分,在完成了還本付息後,到2000年降到1.5美分以下。

                                          核電站還會對當∴地經濟帶來巨大的拉動效應,提高№所在城市的知名度,帶動二、三產業的發↘展,為當地居民直接或間接地提供大量就業機會。

                                          以秦山核電基地所¤在的浙江省海鹽縣為例,從20世紀80年代初期核電進入海鹽縣起,至2007年底,核電各項建設累計投入資金約數百億元,直接拉動了該縣全社會固定資產投資的快〇速增長,僅以2008年為例,海鹽縣實現地方財政收入9.7億元,其中核電系統貢獻約4.3億元,約占45%左右;核電以82億元的銷》售收入,實現√工業增加值55億元,占全縣工業生產總值的49%,占全→縣生產總值的28%。

                                            22.我國發展核電站的重要意義Ψ 是什麽?

                                          第一,有利→於保障國家能源安全。一次能源的多元化,是國家能源安全戰略的重要保證。我國人均能源資源占有率較低,分⌒ 布也不均勻,為保證我國能源的長期穩定供應,核能將成為必不可少的替↑代能源。

                                          第二,有利於調整▃能源結構,改善▓大氣環境。我國一次能源以煤炭為主,長期以來,煤電發電量占總發電】量的80%以上。與火電相比,核電▲不排放二氧化硫、煙塵、氮氧化物和二氧化碳。以核電替代部分火電,不但可以減少煤炭的開采、運輸ξ和燃燒總量,而且是電力工業減排汙染的▼有效途徑,也是緩解地球溫室效應的重要措施。

                                          第三,有利於提高裝備制造『業水平,促進科∞技進步。核電工業屬於高技『術產業,其中核電設備設計與制造的技術含量高,質量要求嚴,產業關聯度高,涉及上下遊〗幾十個行業。加快核電自主化建設,有利於推廣∑ 應用高新技術,促ζ 進技術創新,對提高我國制造業整㊣體工藝、材料和加工水平將發揮重要作用。


                                                                     
                                        輻射知█識介紹

                                            23.什麽是輻射?

                                            輻射分為電離輻射和非▓電離輻射。有些輻射,如紅外線、微波等,由於能量低,不能引起物質電離,稱為非電離『輻射。凡是與物質直接或間接作用時能使物質電】離的輻射,稱為電□離輻射。

                                            人們生活在大◇自然,輻射無處不在,我們吃∮的食物、住的房屋、天空大地、山月草木,乃至人的身體都存在著放射性。

                                            我國某些高本底地區3.7毫希/年;磚房0.75毫希/年;宇宙射線0.45毫希/年;水、糧食、蔬菜、空氣0.25毫希/年;土壤0.15毫希/年;北京-歐洲往返一次0.04毫希;胸ぷ部透視一次0.02毫希。核電站運行對周圍居民的輻射影響,遠ㄨ遠低於天然輻射,可以說微乎︽其微。

                                            24.核電廠對周圍居民會產生放射性影響嗎?

                                            一座百萬級核電廠周圍居民一年接受∮的輻照只有0.048毫希,與每天抽1/5支香煙的輻照量相當。專∮家測算表明:全人類集體輻照劑量中,3/4來自自然界,1/5來自醫〓療及診斷,核∩電的份額為1/400。假如全球人類的預期壽命為60歲。一個人每天抽一包煙的人將減壽7年,而核電的∩影響是減壽24秒。

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