核電屬于可再生能源。輕原子核的融合和重原子核的分裂都能放出能量,分別稱為核聚變能和核裂變能,在聚變或者裂變時(shí)釋放大量熱量,能量按照:核能—機(jī)械能—電能進(jìn)行轉(zhuǎn)換,這種電力即可稱為核電。
核電站是利用原子核內(nèi)部蘊(yùn)藏的能量產(chǎn)生電能的新型發(fā)電站。核電站大體可分為兩部分,一部分是利用核能生產(chǎn)蒸汽的核島,包括反應(yīng)堆裝置和一回路系統(tǒng);另一部分是利用蒸汽發(fā)電的常規(guī)島,包括汽輪發(fā)電機(jī)系統(tǒng)。

核電站用的燃料是鈾。鈾是一種很重的金屬。用鈾制成的核燃料在一種叫反應(yīng)堆的設(shè)備內(nèi)發(fā)生裂變而產(chǎn)生大量熱能,再用處于高壓力下的水把熱能帶出,在蒸汽發(fā)生器內(nèi)產(chǎn)生蒸汽,蒸汽推動(dòng)氣輪機(jī)帶著發(fā)電機(jī)一起旋轉(zhuǎn),電就源源不斷地產(chǎn)生出來,并通過電網(wǎng)送到四面八方。這就是最普通的壓水反應(yīng)堆核電站的工作原理。
核能來自核聚變或核裂變兩類核反應(yīng)原理,但全球核反應(yīng)堆主要采用核裂變反應(yīng)原理,主要是因?yàn)楹肆炎兛煽囟司圩兛刂齐y度大。自1951年12月美國實(shí)驗(yàn)增殖堆1號(EBR-1)首次利用核能發(fā)電以來,世界核電至今已有70多年的發(fā)展歷史。根據(jù)計(jì)算,1千克U-235完全裂變產(chǎn)生的能量相當(dāng)于2500噸標(biāo)準(zhǔn)煤燃燒所釋放的熱量。
核裂變的原理:鈾、釷和钚等質(zhì)量較大的原子的原子核在吸收一個(gè)中子以后會(huì)分裂成兩個(gè)或更多個(gè)質(zhì)量較小的原子核,同時(shí)放出二個(gè)到三個(gè)中子和很大的能量,又能使別的原子核接著發(fā)生核裂變,使過程持續(xù)進(jìn)行下去,這種過程稱作鏈?zhǔn)椒磻?yīng)。原子核在發(fā)生核裂變時(shí),釋放出巨大的能量就稱之為原子核能。核電機(jī)組利用其產(chǎn)生的熱能并生產(chǎn)蒸汽,推動(dòng)汽輪發(fā)電機(jī)組運(yùn)轉(zhuǎn),產(chǎn)生電力。

核裂變與核聚變優(yōu)劣勢對比:與核裂變原理不同,核聚變是指由質(zhì)量小的原子(主要是氘)在一定條件下(如超高溫和高壓),只有在極高的溫度和壓力下才能讓核外電子擺脫原子核的束縛,讓兩個(gè)原子核能夠互相吸引而碰撞到一起,發(fā)生原子核互相聚合作用。相較于核聚變,核裂變優(yōu)點(diǎn)是原材料比較好獲取(鈾礦、瀝青中提取等),可控核裂變的反應(yīng)條件比較能達(dá)到,如不需要太高的初始溫度,中子吸收棒控制反應(yīng)速率較易操作等,其技術(shù)條件較為成熟、已經(jīng)大規(guī)模商業(yè)化。

小編:粥粥