核能利用和安全防护

XXXX大学公共选修课

课程论文

题目：核能的利用和安全防护

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摘要：核能的释放通常有两种形式，一种是重核的裂变，即一个重原子核(如铀、钚)分裂成两个或多个中等原子量的原子核，引起链式反应，从而释放出巨大的能量；另一种是轻核的聚变，即两个轻原子核(如氢的同位素氘)聚合成为一个较重的核，从而释放出巨大的能量。核能作为一种清洁的可再生资源在资源逐渐枯竭的当代越来越受到各国的重视。自核能利用以来，特别是三哩岛和切尔诺贝利核事故之后，各国和有关国际组织都十分重视核安全，而近日日本大地震造成的福岛第一核电站泄漏事故再次引起全球的集体关注，由此核安全的问题再次进入人们的视野。

关键词：核裂变；核聚变；托卡马克；人造太阳

二．核能的出现和原理

（1）核能的历史

1895年德国物理学家伦琴首先发现了X射线。核能开始出现。1942年12月2日美国芝加哥大学成功启动了世界上第一座核反应堆。1945年8月6日和9日美国将两颗原子弹先后投在了日本的广岛和长崎。1954年苏联建成了世界上第一座核电站------奥布灵斯克核电站。在1945年之前，人类在能源利用领域只涉及到物理变化和化学变化。二战时，原子弹诞生了。人类开始将核能运用于军事、能源、工业、航天等领域。

（2）核能利用的原理

核能发电的能量来自核反应堆中可裂变材料(核燃料)进行裂变反应所释放的裂变能。反应中，可裂变物的原子核吸收一个中子后发生裂变并放出两三个中子。若这些中子除去消耗，至少有一个中子能引起另一个原子核裂变，使裂变自持地进行，则这种反应称为链式裂变反应。实现链式反应是核能发电的前提。

利用核反应堆中核裂变所释放出的热能进行发电的方式。它与火力发电极其相似。只是以核反应堆及核能发电站蒸汽发生器来代替火力发电的锅炉，以核裂变能代替矿物燃料的化学能。核反应堆核能发电利用铀燃料进行核分裂连锁反应所产生的热，将水加热成高温高压，利用产生的水蒸气推动蒸汽轮机并带动发电机。

三．核能的优点和缺点

(1) 优点

1．核能发电不会造成空气污染。2．核能发电不会产生加重地球温室效应的二氧化碳。3．核能发电所使用的铀燃料，除了发电外，暂时没有其他的用途。4．核燃料能量密度比起化石燃料高上几百万倍，故核能电厂所使用的燃料体积小，运输与储存都很方便。5．核能发电的成本中，燃料费用所占的比例较低，核能发电的成本较不易受到国际经济情势影响，故发电成本较其他发电方法为稳定。

（2）缺点

1．核能电厂会产生高低阶放射性废料，或者是使用过之核燃料，虽然所占体积不大，但因具有放射线，故必须慎重处理，且需面对相当大的政治困扰。2．核能发电厂热效率较低，因而比一般化石燃料电厂排放更多废热到环境裏，故核能电厂的热污染较严重。3．核能电厂投资成本太大，电力公司的财务风险较高。4．核能电厂较不适宜做尖峰、离峰之随载运转。5．兴建核电厂较易引发政治歧见纷争。6．核电厂的反应器内有大量的放射性物质，如果在事故中释放到外界环境，会对生态及民众造成伤害。

四．重核裂变和轻核聚变的比较

重核裂变是指一个重原子核，分裂成两个或多个中等原子量的原子核，引起链式反应，从而释放出巨大重核裂变的链式反应的能量。所谓轻核聚变是指在高温下(几百万度以上)两个质量较小的原子核结合成质量较大的新核并放出大量能量的过程，也称热核反应。

与重核裂变相比，轻核聚变发电有着无可比拟的优点：

(1)能量巨大。核聚变比核裂变释放出更多的能量。例如，铀-235的裂变反应，将0．1％的物质变成了能量；而氘的聚变反应，将近0．4％的物质变成了能量。

(2)资源丰富。重核裂变使用的主要原料是铀，目前探明的储量仅够使用几十年；而轻核聚变使用的是海水中的氘，1升海水能提取30毫克氘，在聚变反应中能产生约等于300升汽油的能量，即“1升海水约等于300升汽油”，地球上海水中就有45万亿吨氘，足够人类使用数百亿年。而且地球上锂储量有2000多亿吨，锂可用来制造氚，足够人类在聚变能时代使用。因此受控核聚变的燃料取之不尽、用之不竭。

(3)成本低廉。1千克氘的价格只为1千克浓缩铀的1／40。

(4)安全、无污染核。聚变不产生放射性污染物，万一发生事故，反应堆会自动冷却而停止反应，不会发生爆炸。但是，实现核聚变的条件十分苛刻，为了使2个原子核聚变，必须使两个原子核的一方或双方有足够的能量，去克服彼此之间的静电斥力，满足这样的条件需要几千万甚至几亿摄氏度的高温。

五．托卡马克

20世纪下半叶，聚变能的研究取得了重大的进展，而托卡马克类型的磁约束研究更是一路领先，并成为世界上第一座热核反应堆的设计基础。

托卡马克在俄语中是“环形”“真空”“磁”“线圈”几个词的组合，即“环流磁真空室”的缩写。前苏联著名物理学家塔姆在20世纪50年代初，提出了用环形强磁场约束高温等离子体的设想。受这一思想的启发，前苏联物理学家阿奇莫维奇开始了这一装置的研究。最初，他们在环形陶瓷真空室外套多匝线圈，利用电容器放电使真空室形成环形磁场。与此同时，用变压器放电，使等离子体电流产生极向磁场。后来又利用不锈钢真空室代替陶瓷真空室，还改进了线圈的工艺，增加了匝数，改进了磁场位形，最后成功地建成了一个高温等离子体磁约束装置。阿奇莫维奇将这一形如面包圈的环形容器命名为托卡马克。

自20世纪70年代起，世界范围内掀起了托卡马克的研究热潮。目前，全世界有30多个国家及地区开展了核聚变研究，运行的托卡马克装置有几十个。

最近，由中国、美国、欧盟、日本、俄罗斯、韩国共同参与的国际热核反应堆合作计划(ITER)因其最终选址问题再次引起了人们的兴趣。这个被称为“人造太阳”的热核反应堆，不仅因为13万亿日元的巨大投资引人关注，更因为如能在未来50年内开发成功，将在很大程度上改变目前世界能源格局，使人类拥有取之不尽、用之不竭的理想的洁净能源。

国际热核实验反应堆是继国际空间站之后最大的国际科学合作项目，我国也已正式加盟。根据计划，世界首座热核反应堆将于2006年开工，2013年前完工。

这预示着在能源革命中占有重要地位的核聚变能开发和利用的曙光已出现，核能文明时代即将到来。

六．核能的安全

当今，全世界几乎16%的电能是由441座核反应堆生产的，而其中有9个国家的40%多的能源生产来自核能。在这一领域，国际原子能机构作为隶属联合国大家庭的一个国际机构，对

和平利用、开发原子能的活动积极加以扶持，并且为核安全和环保确立了相应的国际标准。国际原子能机构的作用相当于一个在核领域进行科技合作的政府间中心论坛。作为一个协调中心，该机构的设立便于在核安全领域交换信息、制订方针和规范以及应有关政府之要求提供如何加强核反应堆安全和避免核事故风险的方法。国际原子能机构还在旨在确保核技术的运用以求可持续发展的国际努力中扮演重要作用。

随着各国的核能计划增多，公众日益关注核安全问题，国际原子能机构在核安全领域的职责也扩大了。为此，国际原子能机构制订了辐射防护基准标准，并就特定的业务类型颁布了有关条例和业务守则，其中包括安全运送放射性材料方面的条例和业务守则。依据《核事故或辐射紧急援助公约》和《及早通报核事故公约》，一旦发生放射性事故，国际原子能机构会立即采取行动，确保向成员国提供紧急援助。

核安全管理是一个全局性的动态过程，它既有相当稳定的法规强制性，也有随着技术的进步而不断改善的与时俱进性。在安全第一的前提下，如何在进一步提升安全水平的同时提高核电的社会经济竞争力，就需要我们把握住大局，在安全总体要求思路中处理好个别的特殊问题。站得高，看得远，想得细，抓得实，统揽全局，融会贯通，不拘泥于枝微末节，这应当是我们核安全实践者应有的作风。

参考文献：

[1] 名词定义，全国科学技术名词审定委员会。

[2] 中国学术期刊网。

[3] 百度百科。

辩论赛核能发展弊端反方论据一辩陈词

辩论赛核能发展弊端反方 论据一辩陈词 Last revision on 21 December 2020

开发核能源弊大于利 大家晚上好，今天的辩论赛我方观点的观点是：核能利用弊大于利。 我们都知道2011年3月11日，日本本州岛海域发生里氏级地震，然而众多媒体更关注的似乎不是地震本身的灾害，而是集中报道了日本福岛第一核电站的核事故，世人对核的紧张和忧虑再次被激起！ 人类到底该不该开发利用核能源在我方看来，人类不应该开发核能源，核能源利用弊大于利。 第一：核能是绿色能源吗 也许你会认为核能不会像煤炭和石油等化石燃料那样产生大气污染，也不会排放温室气体二氧化碳，其实事实完全相反。用于核电的原料之一是铀，铀浓缩设施需要依靠煤炭提供电力的工厂。这些工厂向大气排放了大量的的二氧化碳。此外铀浓缩过程还会排放大量氯氟烃，比二氧化碳强度高一万到两万倍的温室气体。此外由于核能发电热效率较低，故核能电厂的热污染较严重。而且，在核发电过程中，每年又要向空气和水中持续排放超过上千万居里的放射性同位素。 第二：核能是高效能源吗 核工业的真正经济价值从来就没有被认真地分析过，这其中包括铀浓缩的成本，发生核事故后的巨大经济索赔，拆卸到期反应堆成本，核原料和废料的运输和将放射性核废料储存25万年的所需费用。这些总和比获得的商业价值高10倍乃至百倍千倍！人类目前只是被核电站其燃料成本的低廉所迷惑！ 第三：核能的利用安全吗

其实历史上，核泄漏事件曾带来无穷无尽的灾难…… 1986年前苏联切尔诺贝利核电站发生爆炸，受污染面积达３９０万平方公里。在过去20年间，切尔诺贝利核事故受害者总计达900多万人！ 历史的教训告诉我们，核电站在运行时不能出半点差池。问题是" 人有失手，马有乱蹄"，我们对所有安全措施的严守都只能是为我们提供一种近似的而非彻底的安全。 第四：我们还有更好的能源！ 新能源中的光伏和风力发电更具优势。 作为全球第四大经济体，德国正在考虑永久放弃核能源转而制定了一个新的风电发展长远规划。法国是世界上核电发电比例最高的国家，但是其政府早在几年前就已决定淘汰核电，并制订了一个时间表逐步实现能源无核化！ 种种迹象都表明，核能开发弊大于利！现如今对核能的开发就是一种赌博！就以核电站为例，我们赌的是在现有设计方案完全正确，施工队伍完全按照标准施工，核电站寿命40年内电站工作人员无丝毫马虎，无任何大的自然灾害，无任何恐怖袭击，无任何军事打击！而我们的赌注却是我们子孙后代的幸福。然而大家又都知道小概率事件几乎是不会发生。几十年后，你的孙子告诉你，爷爷：我们输大了！

【精选】核电科普知识竞赛题库

核电科普知识竞赛题库 第一部分：基本原理和知识 1、原子核中没有（）。 A、中子 B、质子 C、电子 2、核能分为核裂变能和核聚变能两种，是通过（）释放出的能量。 A、物理变化 B、化学变化 C、原子核变化 3、1946年，我国物理学家（）在法国居里实验室发现了铀原子核的“三裂变”、“四裂变”现象。 A、钱三强、何泽慧 B、钱三强钱学森 C、钱学森何泽慧 4、以下哪个是自然界存在的易于发生裂变的核素：（）。 A、铀-235 B、铀-233 C、钚-239 5、1942年以物理学家恩里科·费米为首的一批科学家在（）建成了世界第一座核反应堆，实现了可控的核自持链式裂变反应。 A、美国芝加哥 B、英国伦敦 C、德国柏林 6、当一个铀-235原子核在吸收了一个能量适当的中子后，这个原子核由于内部不稳定而分裂成两个或多个质量较小的（），这种现象叫做核裂变。 A、原子核 B、中子 C、质子 D、电子 7、原子核由（）组成。 A、中子和质子 B、中子和电子 C、质子和电子 D、质子、中子和电子 8、1905年，（）在其著名的相对论中指出，质量只是物质存在的形式之一；另一种形式就是能量。质量和能量相互转换的公式是：E=mc2。 A、爱因斯坦 B、玛丽·居里 C、哈恩 D、施特拉斯曼 9、意大利物理学家（）在1934年以中子撞击铀元素后，发现会有新的元素产生。 A、贝特 B、阿斯顿 C、卢瑟福 D、费米 10、1896年，法国科学家贝克勒尔发现了（）。 A、电子 B、放射性 C、 X射线 11、1898年，居里夫人发现了放射性元素（），她又通过艰苦努力，于1902年发现了另一种放射性元素镭。 A、铀 B 钍C、钋 12、1898年，居里夫人发现了放射性元素钋，她又通过艰苦努力，于1902年发现了另一种放射性元素（）。 A、铀 B 钍C、镭 13、1914年，物理学家（）确定氢原子核是一个正电荷单元，称为质子。 A、卢瑟福 B、伦琴 C、居里夫人 14、1932年，物理学家（）发现了中子。 A、查德威克 B、汤姆逊 C、居里夫人 15、1938年，德国科学家奥托·哈恩及其助手斯特拉斯曼在用中子轰击（）原子核时，发现了核裂变现象。 A、钍 B、铀 C、钚 16、1905 年，著名科学家（）提出了质能转换公式E=mC2（E为能量，m为转换成能量的质量，C为光速）。核能就是通过原子核反应，由质量转换成的巨大能量。

核能的利用及其利弊

核能利弊 福岛第一核电站发生放射性物质泄漏事故后，日本政府已宣布疏散核电站 周边20公里范围内的居民，并要求20公里至30公里范围内的居民留在室内避难。但随着核辐射危机的持续，该区域希望主动疏散避难的民众增多，生活必需品等物资补给也都比较困难，是否需要扩大疏散范围成为一个议题。 中新社东京3月30日电东京电力公司最高管理层30日下午举行记者会， 再次为核事故进行公开道歉。该公司董事长胜俣恒久首次明确表示，发生核泄漏事故的福岛第一核电站1~4号核反将被废弃。日本官房长官枝野幸男则暗示，该核电站另外两个反应堆也将成为废堆。日本政府还决定紧急叫停14座新增核电反应堆的计划，对其能源政策进行全面修正。 截至目前，日本核电站已有2台机组起火、3台机组发生爆炸、3个反应 堆堆芯出现融化，8台机组冷却系统出现故障，这是历史上首次发生群堆核电事故。上个世纪两次著名的核电事故——1979年美国三哩岛和1986年前苏联切尔诺贝利核电事故都仅是一个反应堆造成的。法国安全机构负责人安德鲁-克劳德·罗科斯塔称：福岛核电站事故比三哩岛事故更为严重，但不如切尔诺贝利事故影响大。 随着事态影响的不断扩大，人们已经认识到即便拥有如此先进技术的日 本，对核电事故的控制能力也无法做到“坚不可摧”。曾被视为“清洁高效”的核能被认为是日本解决能源贫乏问题的希望，但这个一度宣称要“核能立国”的国度，现在也不得不反思这个计划能否再坚持下去。 而日本核电事故也正引发“蝴蝶效应”，民众对核电的恐慌正在全球蔓延。 成为全球核电产业未来必须面对的最大挑战。日本大地震引发的核安全危机让日本核电产业的美梦濒临破灭。在安全和高效运行近30年后，灾难突然到来，让这个岛国最终没能逃脱核电魔咒。 这个事故，人们开始对核能不得不重新审视，核能，到底是英雄还是混蛋 呢？ 对于这个问题，我们得先对核能有些了解。 核能发电利用铀燃料进行核分裂连锁反应所产生的热，将水加热成高温高压，核反应所放出的热量较燃烧化石燃料所放出的能量要高很多（相差约百万倍），比较起来所有需要的燃料体积比火力电厂少相当多。核能发电所使用的的铀235纯度只约占3%－4%，其余皆为无法产生核分裂的铀238。 举例而言，核电厂每年要用掉80吨的核燃料，只要2支标准货柜就可以运载。如果换成燃煤，需要515万吨，每天要用20吨的大卡车运705车才够。如果使用天然气，需要143万吨，相当于每天烧掉20万桶家用瓦斯。换算起来，刚好接近全台湾692万户的瓦斯用量。核能还具有以下一些优点： 1.核能发电不像化石燃料发电那样排放巨量的污染物质到大气中，因此核能发电不会造成空气污染。 2.核能发电不会产生加重地球温室效应的二氧化碳。 3.核能发电所使用的铀燃料，除了发电外，没有其他的用途。 4.核燃料能量密度比起化石燃料高上几百万倍，故核能电厂所使用的燃料体积小，运输与储存都很方便，一座1000百万瓦的核能电厂一年只需30公吨的铀燃料，一航次的飞机就可以完成运送。 wk_ad_begin({pid : 21});wk_ad_after(21, function(){$('.ad-hidden').hide();},

核能的利用与发展

核能的利用与前景 摘 要 本文简要介绍原子核的质量亏损和结合能、核子的平均结合能与规律等核能利用原理及核能发电、供热的应用，并对核能聚变前景进行展望。 关键词 核能 质量亏损 结合能 1、引言【1】 人类赖以生存的地球,正在超负荷运行。不仅人口在增长,而且社会发展对能源的需求正以惊人的速度增长。而靠大量燃烧石化燃料获得能源的同时,也给现代社会带来了许多难以解决的灾难性问题：能量资源短缺,森林植被遭破坏,大气、水系、土壤被污染,二氧化碳增多导致的温室效应使自然灾害增多等等。在保护和改善环境的前提下开发利用新兴能源,是人类生存和社会发展的必然趋势。20世纪30年代,随着对原子核研究的深入,人类发现了原子核内蕴藏着巨大的可开发的能量,并开始和平利用原子能的研究。经半个多世纪的努力,迄今世界上已有30多个国家建造核电站440多座,发电量占全球的18%。与火电相比,核电是廉价、洁净、安全的能源。随着将来受控热核聚变的成功,核能必然成为未来的能源支柱。 2、原理 2.1、原子核的质量亏损和结合能【1】 原子核都是由质子和中子组成的,质子和中子统称核子。实验数据发现任何一个原子核的质量总小于组成它的所有核子的质量和,也即核子在组成原子核的过程中,发生了质量亏损,其亏损等于核子结合为核时质量的减少,用△M 表示。 根据爱因斯坦质能方程2E mc =,可知自由核子在结合成原子核时要释放能量,这个能量称为原子核的结合能B 。2()p n B ZM NM M C =+-,其中M p 、M n 、M 分别为质子、中子、原子核的质量。 2.2、核子的平均结合能与规律【1】

质子和中子结合为原子核时放出 的总能量除以质量数A,称为核子的平 均结合能E 。其物理意义是自由核子结 合成原子核时平均每个核子释放的能 量;也可以理解为核分散成核子时,外 界必须对每个核子作功的平均值。E 的 大小可以表征原子核稳定的程 度。平均结合能越大，表示这些 原子核越稳定。核子数较小的轻 核与核子数较大的重核，平均结 合能都比较小，中等核子数的原 子核，平均结合能较大，表示这 些原子核较稳定。当平均结合能 较小的原子核转化成平均结合 能较大的原子核时，就可释放核 能。 图1中表示出各种不同核的平均结合能对质量数A 的分布曲线。从曲线图分析可知中等原子核的平均结合能较大,轻核和重核的平均结合能较小。这说明当一个重核分裂成两个中等质量的原子核时或者当两上很轻的核聚合成一个较重的核时,将有能量的释放,此能即为原子能,又称核能。重核的裂变和轻核的聚变是获取原子能的两条主要途径。 2.3、核裂变【2】 核裂变，又称核分裂，是指由重的原子（铀y óu 或钚b ù）分裂成较轻的原子的一种核反应形式。原子弹以及裂变核电站或是核能发电厂的能量来源都是核裂变。其中铀裂变在核电厂最常见，加 热后铀原子放出2到4个中子，中子再 去撞击其它原子，从而形成链式反应而 自发裂变。如图2所示。 2.2、核聚变【2】 核聚变是指由质量小的原子 （主要 图1：平均结合能图 图3 ：核聚变示意图 外来中子 铀-235 裂变 辐射 中子 链式裂变反应 图3：裂变反应示意图

知识讲解 核能、核能的利用

物理总复习：核能、核能的利用 编稿：xx 审稿：xx 【考纲要求】 1、知道核力及结合能、质量亏损等概念 2、会配平和书写核反应方程式 3、知道核能获取的两种方式，了解核反应堆的主要组成部分， 能进行简单的有关核能的计算问题 【考点梳理】 考点一、核能 要点诠释： 1、核力 核子间作用力。其特点为短程强引力：作用范围为2.0×10－15m，只在相邻的核子间发生作用。 2、核能 核子结合为原子核时释放的能量或原子核分解为核子时吸收的能量，叫做原子核的结合能，亦称核能。 比结合能：结合能与核子数之比称做比结合能，也叫平均结合能。比结合能越大，表示原子核中核子结合得越牢固，原子核越稳定。 不同原子核的比结合能是不一样的，由比结合能曲线可以看出：中等大小的核比结合能最大（平均每个核子的质量亏损最大），这些核最稳定。 3、质能方程、质量亏损 爱因斯坦质能方程E＝mc2说明物体的质量和能量之间存在着一定的关系，一个量的变化必然伴随着另一个量的变化。核子在结合成原子核时放出核能，因此，原子核的质量必然比组成它的核子的质量和要小△m，这就是质量亏损。由质量亏损可求出释放的核能△E＝△mc2；反之，由核能也可求出核反应过程的质量亏损。 4、△E＝△mc2是计算核能的常用方法。在具体应用中要注意单位制的统一及不同单位的换算。若质量单位取原子质量单位u，则： 此结论亦可在计算中直接应用。另外，在无光子辐射的情况下，核反应中释放的核能转化为生成的新核和新粒子的动能。因而在此情况下可应用力学原理—动量守恒和能量守恒来计算核能。 5、质能方程的理解 对于质量亏损，切忌不能认为这部分质量转化成了能量，质能方程的本质是：第一，质

核能利用与发展论文

核能利用与发展趋势 学校：东北农业大学 学院：工程学院 班级：机化1302 学号： 姓名：

核能利用与发展趋势 Unclear energy utilization and development trend 摘要核电是一种清洁、安全、技术成熟、供应能力强、能大规模应用的发电方式，目前，我国核电已由起步进入发展阶段，具有自主设计建造第一代核电的能力，我国已做出积极推进核电发展的重大决定，加快我国核电建设，提高核电在电力供给中的比重，这将有助于缓解电力增民与交通运输的矛盾，核能利用的发展前景将越来越广阔。 关键词核能利用前景核能发展核电 1.核电概述 核能的发展和利用是20世纪科技史上最杰出的成就之一。它通过转化其质量从原子核释放的能量，符合阿尔伯特·爱因斯坦的方程E=mc2，该方程式表明，质量和能量是等价的，其比例常数为光速的平方。在核能的利用中，核电厂的发展是相当迅速的，己被公认为是一种经济、安全、可靠、干净的能源，核动力技术在多数发达国家得到了巨大发展，也在很多发展中国家获得了广泛的认可。根据能源需求和能源生产结构，我国政府己制定了积极发展核电的方针，建设了秦山和大亚湾两大核电基地，中国核电建设的安全策略取得了成功。 2.核能发电 核能是原子核结构发生变化是释放出来的能量。目前人类利用核能主要有三种——重元素的原子核发生裂变和轻元素的原子核发生聚合反映时释放出来的核能或是原子核自发射出某种粒子而变为另一种核的过程，它们分别为核裂变能、核聚变能和核衰变。核裂变能 核裂变，又称核分裂，是指由较重的原子，主要是指铀或钚，分裂成较轻的（原子序数较小的）原子的一种核反应形式。原子弹以及裂变核电站的能量来源都是核裂变。早期原子弹应用钚-239为原料制成。而铀-235裂变在核电厂最常见。 重核原子经中子撞击后，分裂成为两个较轻的原子，同时释放出数个中子。释放出的中子再去撞击其它的重核原子，从而形成链式反应而自发分裂。原子核裂变时除放出中子还会放出热，核电厂用以发电的能量即来源于此。 由于每次核裂变释放出的中子数量大于一个，因此若对链式反应不加以控制，同时发生的核裂变数目将在极短时间内以几何级数形式增长。若聚集在一起的重核原子足够

核能发电的原理及其优缺点

核能发电的原理及其优缺点 链接：https://www.wendangku.net/doc/3f11838147.html,/tech/6358.html 核能发电的原理及其优缺点 核能发电是利用核反应堆中核裂变所释放出的热能进行发电的方式。 核能发电站 原理： 核能发电的能量来自核反应堆中可裂变材料(核燃料)进行裂变反应所释放的裂变能。裂变反应指铀-235、钚-239、铀-233等重元素在中子作用下分裂为两个碎片，同时放出中子和大量能量的过程。反应中，可裂变物的原子核吸收一个中子后发生裂变并放出两三个中子。若这些中子除去消耗，至少有一个中子能引起另一个原子核裂变，使裂变自持地进行，则这种反应称为链式裂变反应。实现链式反应是核能发电的前提。 优点： 1.核能发电不像化石燃料发电那样排放巨量的污染物质到大气中，因此核能发电不会造成空气污染。 2.核能发电不会产生加重地球温室效应的二氧化碳。 3.核能发电所使用的铀燃料，除了发电外，没有其他的用途。 4.核燃料能量密度比起化石燃料高上几百万倍，故核能电厂所使用的燃料体积小，运输与储存都很方便，一座1000百万瓦的核能电厂一年只需30公吨的铀燃料，一航次的飞机就可以完成运送。 5.核能发电的成本中，燃料费用所占的比例较低，核能发电的成本较不易受到国际经济情势影响，故发电成本较其他发电方法为稳定。 缺点： 1.核能电厂会产生高低阶放射性废料，或者是使用过之核燃料，虽然所占体积不大，但因具有放射线，故必须慎重处理，且需面对相当大的政治困扰。 2.核能发电厂热效率较低，因而比一般化石燃料电厂排放更多废热到环境裏，故核能电厂的热污染较严重。 3.核能电厂投资成本太大，电力公司的财务风险较高。 4.核能电厂较不适宜做尖峰、离峰之随载运转。 5.兴建核电厂较易引发政治歧见纷争。 6.核电厂的反应器内有大量的放射性物质，如果在事故中释放到外界环境，会对生态及民众造成伤害。 原文地址：https://www.wendangku.net/doc/3f11838147.html,/tech/6358.html 页面 1 / 1

第三节和平利用核能1

第三节和平利用核能1 一、教学目标 【情感态度与价值观】 感悟科学家身上开发和利用核能的探索精神。 【过程与方法】 在学习的过程中，提高自主学习能力。 【知识与技能】 （1）知道核反应堆、核燃料堆、控制棒和核电站。（2）知道柴薪时代、化石燃料时代。 （3）知道化石燃料、不可再生能源和可再生能源。（4）知道我国的化石燃料。 二、教学重点：核电站工作原理 三、教学难点：核电站工作原理 四、教学方法：视频与讲解相结合 五、课时安排：1课时

六、教学流程 注1：提问 在上节课中，我们看到了原子弹和氢弹爆炸给我们人类造成的巨大危害，那么如何来和平利用核能呢？ 注2：核电站工作原理 让学生观看视频“秦山核电站”的工作原理，了解核电站中的工作流程。同时为了加深学生对于核反应堆的了解，让学生在多媒体课件中进一步了解核反应堆、核燃料堆、控制棒等部件的工作原理。 注3：燃料时代 人类发明用火技术后，好几十万年中使用的燃料主要是植物，砍柴和收集干草成为人们日常生活不可缺少的一部分。科学家将这一漫长时期称为柴薪时代。 煤炭、石油和天然气都是地球早期生物遗骸经过长期地质演变的产物，所以科学家将它们统称为化石燃料。我们将这一个新的时代称为能源历史上的化石燃料时代。 注4：不可再生能源和可再生能源 化石燃料的形成需要经过漫长的时间，用掉了，短时间内不可能再生。所以我们把化石燃料称为不可再生能源。 可再生的、污染少的新能源。例如太阳能、风能、氢能……它们都属于可再生资源。

注5：我国化石燃料简介 通过让学生观看我国三大化石燃料的地图，了解我国的主要化石燃料的分布。 在三大化石燃料中，我国的煤炭储量最可观，储量达到1145亿吨，在世界各国中名列前茅。我国煤炭资源分布很广，全国各地都有可开采的煤矿，山西、陕西、甘肃和内蒙古是我国大煤田集中的省份。我国的重要油田有黑龙江省的大庆油田、辽宁省的辽河油田、山东省的胜利油田、甘肃的玉门油田、河北的大港油田和任丘油田、新疆的克拉玛依油田、吐鲁番——哈密油田和塔里木油田等。

核能开发利用及对环境的污染

核能的开发利用及对环境的污染 能源是人类社会和经济发展的保障性资源，同时能源问题也是世界性的问题。目前人类所使用的能源主要是化石能源，自19世纪70年年代产业革命以来，化石燃料的消费量急剧保持增长，90%以上的世界经济活动所需的能源都依靠化石能源提供，由于大量消耗，这类资源正趋于枯竭；同时化石燃料的大规模利用也带来了严重的环境污染，导致了温室效应和全球气候变暖等一系列环境问题。能源危机与环境危机日益紧迫，寻找新的清洁、安全、高效的能源是人类所面临的共同任务。 现代社会中，除了煤炭、石油、天然气、水力资源外，还有许多可利用的能源，如风能、太阳能、潮汐能、地热能等等，但是由于技术问题和开发成本等因素，这些能源很难在近期内实现大规模的工业生产和利用；而核能是一种经济、安全、可靠、清洁的能源，同各种化石能源相比起来，核能对环境和人类健康的危害更小，这些明显的优势使核能成为新世纪可以大规模使用的安全和经济的工业能源。从20世纪50年代以来，前苏联、美国、法国、德国、日本等发达国家建造了大量的核电站，由于核电具有巨大的发展潜能和广阔的利用前景，和平发展利用核能将成为未来较长一段时期内能源产业的发展方向。 一．核能发展的简单历程 人类对核能的现实利用始于战争。核能的战争用途在于通过原子弹的巨大威力损坏敌方人员和物资, 达到制胜或结束战争的目的, 目前人类对核能的开发利用主要是发展核电, 相对与其他能源, 核能具有明显的优势。核电站的开发与建设开始于20世纪50年代，1954年，前苏联建成电功率为5000kW 的实验性核电站；1957年，美国建成电功率为9万kW 的希平港原型核电站；这些成就证明了利用核能发电的技术可行性。国际上把上述实验性和原型核电机组称为第一代核电机组。 20世纪60年代后期以来，在试验性和原型核电机组基础上，陆续建成电功率在30万kW 以上的压水堆、沸水堆、重水堆等核电机组，它们在进一步证明核能发电技术可行性的同时，使核电的经济性也得以证明：可与火电、水电相竞争。20世纪70年代，因石油涨价引发的能源危机促进了核电的发展，目前世界上商业运行的四百多座核电机组大部分是在这段时期建成的，称为第二代核电机组。 第三代核电设计开始于20世纪80年代，第三代核电站按照URD或EUR 文件或IAEA 推荐的新的安全法规设计，但其核电机组的能源转换系统（将核能转换为电能的系统）仍大量采用了第二代的成熟技术，预计一般能在2010年前进行商用建造。从核电发达国家的动向来看，第三代核电是当今国际上核电发展的主流。 与此同时，为了从更长远的核能的可持续性发展着想，以美国为首的一些工业发达国家已经联合起来组成“第四代国际核能论坛”（GIF），进行第四代核能利用系统的研究和开发。第四代是指安全性和经济性都更加优越，废物量极少，无需厂外应急，并具有防核扩散能力的核能利用系统，其目标是到2030 年后能进行商用建造。 二．核能的利用现状与核电的发展 1954年前苏联世界建成第一座发电功率为5000KW 的试验性核电站, 美国则在1957年12月建成了发电功率达90000KW的希平港压水堆核电站。20世纪60年代到70年代, 是世界各国经济快速发展时期, 电力需求也以十年翻一番的速度迅速增长, 此时, 核电的安全性和经济性得到验证, 相对于常规发电系统的优越性鲜明地显现出来, 给核电发展提供了一个广阔的市场。核电迅速实现了标准化、批量化的建设和发展。 国际原子能机构公布的一份报告显示, 立陶宛核能发电在全国发电总量中所占的比重接近80%, 这一比重在世界上是最高的。在世界主要工业大国中, 法国核电的比例高, 核电占国家总发电量的78%, 位居世界第二, 日本的核电比例为40%, 德国为33% , 韩国为30% , 美国为22% , 而我国仅为2%右, 发展空间很大。

核能的优缺点

对核能的认识及看法 对于核能的概括，最简单最贴切的一句话就是—“受控是天使，失控是老虎”。核能又称原子能，是原子核中的核子重新分配时释放出来的能量，分为三种形式： （1）裂变能，重元素（如铀、钚等）的原子核发生分裂时释放出来的能量； （2）聚变能，由轻元素（氘和氚）原子核发生聚合反应时释放出来的能量； （3）原子核衰变时发出的放射能。 核能与化学能的区别在于，化学能是靠化学反应中原子间的电子交换而获得能量。 核能作为一种高效的能源，是不能放弃的。首先，核能发电不像化石燃料一样向大气排放大量的污染物质，这样就避免了大气污染的问题和一系列诸如温室效应等打破自然调节能力的不良效应；然后，核能发电所使用的铀燃料，除了发电外，没有其他的用途，核燃料能量密度比起化石燃料高上几百万倍，故核能电厂所使用的燃料体积小，运输与储存都很方便，一座1000万瓦的核能电厂一年只需30公吨的铀燃料，一航次的飞机就可以完成运送；最后，核能发电的成本中，燃料费用所占的比例较低，核能发电的成本较不易受到国际经济情势影响，故发电成本较其他发电方法为稳定。因而，面对当今的环境问题和化石资源短缺问题，核能势必是我们获得能源的首选途径。 但核能的利用也存在着风险，给我们带来了不少担忧。首当其冲的问题就是核能利用过程中产生的高低阶放射性废料以及核燃料，虽量不大但其放射性依然会给我们带来致命的危害，前些时间的日本大地震以及伴随的超强海啸，导致日本福岛核电站核泄漏，不同程度的污染几乎散播全球，让人不禁想起上个世纪80年代苏联切尔诺贝利核电站带来的无尽灾难；其次，核能的发热效率是很高的，但是有效的能被人类吸收

加以利用的部分却较少，这就造成了资源的浪费，带来了一定热污染；再次，核能发电站投资大，风险高，一旦建立则要消耗大量的人力物力去确保它的运转；最后，和作为当今的一个主题，常与战争联系到一起，近年来伊朗、朝鲜核问题都引发了一定的政治分歧，给世界和平带来了隐患。以上问题是需要我们深思并且加以防治的、约束的方面，值得世界人民都去关注、去探讨。 对于和平安全利用核能这一焦点话题，是值得世界人民深思的。在认识到核能的优越性的同时，我们应当把目光较多的放在核能在使用中的隐患方面，在利用核能发电的同时要积极地去检测核设施的安全与发展问题，做到未雨绸缪，同时要准备采取相应的措施去应对突如其来的灾难，这就需要我们去研究一套更加完善的核使用经验，就核能的冷却和消除进行广泛的科学研究，争取将危害尽可能的减少到不影响人类生存的水平。另一方面问题即是对于核废料的处理，现在常采用的是将带有放射性的废料深埋于地下，这不但间接地给人类的健康带来了危害，也是一种冒险的做法，毕竟这些核隐患不知何时便会带来毁灭性的灾难，因此加速对于核废料处理或者再利用的措施就要积极地研究，争取做到“有始有终”。 综上所述，核能的利用是社会发展的趋势，随着初级核能到第二代、第三代及其以后的发展都是人类科技进步的表现，对核能的理解也在不断加强，我坚信核能带来的危机只是一个暂时的阶段，随着创新的发展势必会克服这些潜在的危机，进而或许还有更新的能源方式发现并且被利用。当前我们要做的就是在研究的同时加强核能使用的监测，努力将风险控制在可以控制的范围内，为我们的安全做好必要的准备，未雨绸缪才会有美好的明天，人类的未来需要世界共同努力。

核能辩论

维普中文科技期刊全文数据库(中国最大的数据库)https://www.wendangku.net/doc/3f11838147.html,/ 核电是一种清洁、安全、技术成熟、供应能力强、能大规模应用的发电方式，国际核能的应用经历了 对核电机组的从第一代到第三代不断改进的过程，目前，国际第四代核能利用系统研究提出了反应堆设计和核燃料循环方案的新概念，我国核电已由起步进入发展阶段，具有自主设计建造第二代核电的能力，我国已做出积极推进核电发展的重大决定，加快我国核电建设，提高核电在电力供给中的比重，这将有助于缓解电力增长与交通运输、环境保护的矛盾，核能利用的发展前景将越来越广阔。关键词：核能应用；前景展望；核电发展 核能利用是解决能源问题必由之路，它在能 有希望在将来彻底解决人类对能源的需求。然 而，核能的开发利用是一个循序渐进的长期进 程，按其科技难度和实现产业化的前景展望，大 致可分为三个阶段：第一阶段是热中子反应堆， 第二阶段是快中子增殖堆，第三阶段是可控聚变 堆。这三阶段需要互相衔接和交叉，逐步进入实 用，实现产业化。 积极发展核电，因为核能有其无法取代的下 列优点： (1)核能是地球上储量最丰富的能源，又是 高度浓集的能源。1t金属铀裂变所产生的能量， 相当于270万t标准煤。地球上已探明的核裂变 燃料，即铀矿和钍矿资源，按其所含能量计算， 相当于有机燃料的20倍，只要及时开发利用， 便有能力替代和后续有机燃料。更进一步说，地 球上还存在大量的聚变核燃料氘，能通过聚变反 应产生核能。1t氘聚变产生的能量相当于1100 万t标准煤，氘即重水中的“重氢”，普通水中有 七千分之一的重水，故地球上存在约40万亿t 氘。所以聚变反应堆成功以后，能源真可谓取之 不尽，用之不竭，人类将不再为能源问题所困扰。 (2)核电是清洁的能源，有利于保护环境。 目前世界上大量燃烧有机燃料的后果是足堪忧虑 的。燃烧后排出大量的二氧化硫、二氧化碳、氧 化亚氮等气体，不仅直接危害人体健康和农作物 生长，还导致酸雨和大气层的“温室效应”，破 坏生态平衡。比较起来核电站就没有这些危害。 核电站严格按照国际上公认的安全规范和卫生规 范设计，对放射性三废，原则上是回收处理储 存，不往环境排放，排往环境的只是处理回收后 残余的一点尾水尾气，数量甚微，对环境没有实 质性的影响。

什么是核能及核能的利用

什么是核能及核能的利用 关键字：核能利用、核能现状、核能发展、核能简介 引言 人类的一切活动都离不开能源，能源是发展工业、农业、国防、科学技术和提高人民生活水平的重要基础。1939 年原子核裂变的发现，开辟了核能利用的新时代.。特别是在能源结构从石油转入非油能源的新时期里，核能被认为是解决世界能源短缺的一种重要途径，可开发的核燃料资源所提供的裂变能、聚变能，可供人类大规模长时期的利用。核能具有独特的优越性，开发和利用新型的核能源是人类社会生存发展的必然趋势。近年来，大力发展核电是许多国家在研究本国能源现状和前景之后,所采取的一种比较普遍的基本政策。 1、核能简介 1.1核能的发现 核能的发现凝聚了众多科学家的智慧和汗水。1932年，英国物理学家查德威克发现了中子，为人类提供了打开核能利用大门的一把钥匙，1939 年，费米利用中子轰击铀发现反应能产生中等重量的元素，居里夫人的女儿伊伦·居里进行了类似的研究，但得到了不同的反应产物。德国科学家哈恩重复他们的实验，证实中子轰击铀能产生重量为铀一半的元素，并确定它是钡，他的进一步工作证实了伊伦·居里实验的产物是镧。接着，流亡瑞典的奥地利女科学家迈特纳提出了铀核裂变的概念,并指出裂变能放出能量。为了能持续地放出核能,匈牙利物理学家西拉德最先考虑了链式反应发生的可能性。1939 年约里奥·居里夫妇等人，通过实验发现一个铀核(U - 235)裂变会释放出2—3个中子,用实验证实了链式反应的可能性。1941年12月到1942年12月,费米领导一批物理学家在芝加哥大学斯塔克运动场的西看台下，成功地建造了世界上第一座原子核反应堆，发出了200W的电，解决了受控自持链式反应的众多技术问题，这标志着核能和平利用时代的到来【1】。 1.2核能的利用原理 核能，由于原子核内部结构发生变化而释放出的能量。其是通过转化其质量

核能的利用和安全

核能的利用和安全 摘要: 从19世纪以来,人类发现了核能之后,核能的利用开始进入人们的视野,可以作为最新型的大杀伤力武器和最清洁能源之一的它,人们对他的研究从未停止.方向主要有两个,一个主要是利用核能来产生电力,而另一方面,则是制造核武器..核能（或称原子能）是通过转化其质量从原子核释放的能量.是种目前为止能源利用率较高和最为清洁的能源之一,而核武器是利用原子核裂变或聚变反应，瞬间释放出巨大能量，造成大规模杀伤和破坏作用的武器。 关键词: 核能,核武器,原子能,核裂变,核聚变,能量,核事故 正文: 核能（或称原子能）是通过转化其质量从原子核释放的能量，核能通过三种核反应之一释放：1、核裂变，打开原子核的结合力。2、核聚变，原子的粒子熔合在一起。3、核衰变，自然的慢得多的释能形式。 核武器 在核能被发现之后,首先使用的是制造核武器,核武器是战略威慑和扼制常规战争的主要手段，例如原子弹、氢弹、中子弹等.核能是核裂变或聚变反应释放的巨大能量，例如1克铀在裂变时，它的原子核产生的爆炸力相当于20吨 TNT炸药的能量。因此具有很高的利用价值。 目前来看,一旦发生核战争，全球的各种核武器足以毁灭整个地球，因此这样的“核战争”中没有赢家，只有自我毁灭。核武器即使在战争中不直接使用，也在高科技局部战争中起着重要的威慑作用。美国于1945年8月6日和9日先后在日本的广岛和长崎投下了两颗原子弹，示了原子弹空前的杀伤和破坏力,而到目前为止,日本也是唯一一个在战争中遭受到核打击的国家.

原理: 核武器是指利用核裂变或聚变反应释放的巨大能量而产生爆炸 作用，核武器爆炸，不仅释放的能量巨大，而且核反应过程非常迅速，微秒级的时间内即可完成。因此，在核武器爆炸周围不大的范围内形成极高的温度，加热并压缩周围空气使之急速膨胀，产生高压冲击波。地面和空中核爆炸，还会在周围空气中形成火球，发出很强的光辐射。核反应还产生各种射线和放射性物质碎片；向外辐射的强脉冲射线与周围物质相互作用，造成电流的增长和消失过程，其结果又产生电磁脉冲。这些不同于化学炸药爆炸的特征，使核武器具备特有的强冲击波、光辐射、早期核辐射、放射性沾染和核电磁脉冲等杀伤破坏作用。 威力: 然而，核武器却是恐怖的，据联合国和日本1986年在北京共同举办的《核战争威胁与核能和平利用展览》介绍,广岛原子弹爆炸时,"在一二秒钟内,全市40%的地方变成了焦土,92%的地方不能辨出原来的面貌.一年后,广岛宣布有118661人死于此次轰炸……至今为止,死于此次轰炸的人数已超过20万名."长崎原子弹眨眼之间毁坏了三分之一个城市.在这次轰炸中,有7.4万人死亡,7.5万人受重伤.在伤亡人员中,很多人就是受到放射性沾染的伤害。然而按今天核武器的破坏力来衡量,广岛,长崎原子弹都是原始核武器,其破坏能力也都是最低 限度的..由于核武器的杀伤力极大,造成的毁灭性效果并非人类所能 承担的,因此,目前世界上的核武器多起震慑作用,而并未实际投入到 战争当中去. 核能发电(核电站): 任何东西都有它的两面性，核能也不过如此。虽然核武器给人类带来了巨大的恐慌，但它所蕴含的巨大的能量也让人人们看到了有利的一面。我们目前处于和平年代,核武器并没有投入到战争当中去, 但这不代表我们没有对核能的继续研究,因为核能也能和平地利用, 造福于人类,利用核能发电的核电站就是其中的手段之一. 核能发电,就是利用核反应堆中核裂变所释放出的热能进行发电的方式。它与火力发电极其相似。只是以核反应堆及蒸汽发生器来代替火力发电的锅炉，以核裂变能代替矿物燃料的化学能。除沸水堆外（见轻水堆），其他类型的动力堆都是一回路的冷却剂通过堆心加热，

核能开发给人类带来的利与弊

核能应用作为缓和世界能源危机的一种有效的措施是有许多的优点的：他的燃料具有许多优点，如体积小而能量大，核能比化学能大几百万倍；1000克铀释放的能量相当于2400吨标准煤释放的能量；一座100万千瓦的大型烧煤电站。每年需原煤300 ~400万吨，运这些煤需要2760列火车。同功率的压水堆核电站，一年仅耗铀含量为3%的低浓缩铀燃料28吨；每一磅铀的成本。约为20美元，换算成1千瓦发电经费是0.001美元左右，这和目前的传统发电成本比较，便宜许多；而且，由于核燃料的运输量小，所以核电站就可建在最需要的工业区附近。核电站的基本建设投资一般是同等火电站的一倍半到两倍，不过它的核燃料费用却要比煤便宜得多，运行维修费用也比火电站少，如果掌握了核聚变反应技术，使用海水作燃料，则更是取之不尽，用之方便。 还有就是安全性强。从第一座核电站建成以来全，世界投入运行的核电站达400多座，30多年来基本上是安全正常的。虽然有1979年美国三里岛压水堆核电站事故和1986年苏联切尔诺贝利石墨沸水堆核电站事故，但这两次事故都是由于人为因素造成的。随着压水堆的进一步改进，核电站有可能会变得更加安全。 当然核能发电的成本较不易受到国际经济情势影响，核燃料不是一种日常生活燃料，不像石油一样会引发战争。也不会受到经济等因素的影响，成本来源较其它发电方法为稳定。 最重要的就是污染小，对环境没有很高的污染负荷。火电站不断地向大气里排放二氧化硫和氧化氮等有害物质。当然煤炭的燃烧也少不了二氧化碳的排放，这是目前严重污染问题之一温室效应的根本原因，没有二氧化碳，大大减少了温室气体的排放，温室效应业将一步得到缓解。同时煤里的少量铀、钛和镭等放射性物质，也会随着烟尘飘落到火电站的周围，污染环境。而核电站设置了层层屏障，基本上不排放污染环境的物质，就是放射性污染也比烧煤电站少得多。据统计，核电站正常运行的时候，一年给居民带来的放射性影响，还不到一次X光透视所受的剂量。 虽然核能的发展有许多优点，但是我们普通人对核电站的认识基本偏向负面。人们担心的核电站容易发生最大的问题就是安全问题。当然，核电站相关工作人员应对此负有一定的责任，他们过于强调核电的安全性，这样反而难以得到广大民众的理解。.核电厂的反应器内有大量的放射性物质，如果在事故中释放到外界环境，会对生态及民众造成伤害。我们害怕发生像切尔诺贝利事故一样的灾难，有一些环境论者还指出从事核电生产的人曾有产下畸形儿的先例。或者核电站附件的农家出现了畸形牲畜等等。这些事实是不容忽视的，倘若大型核电站泄露甚至爆炸，那这种效果不亚于核武器战争的爆发，地球也就意味着走向了死亡。 而且核能电厂产生的高低阶放射性废料，或者是使用过之核燃料，都具有放射性，必须谨慎处理，否则还可能引发政治问题、政治分歧等。 还有一个不得不说的是，发展核能的投资成本巨大，所以电力公司的财务风险也就大大提高。若建造一个核电站未能成功运行或失败，那损失是会很大的。而且一些发展中国家并不是不想发展核能，但迫于经济等原因，计划就会被搁置，这就造成了世界能源分布不均。 核能电厂也不适宜做尖峰、离峰之随载运转。虽没有化石燃料场污染物多，但热污染较严重。与化石燃料场一样，还要考虑地理天气等因素。

能源家族和核能测试题及答案

第一节能源家族习题精选 维度&基础知识 1．凡是能够提供________的物质资源都可以叫做能源。我们常见的煤、石油、天然气被称为________。 2．________统称为一次能源，如：________、________；________称为二次能源，如________、 ________。 3．由生命物质提供的能量叫做________，人们利用了它里面存储的________能。 4．短期内不可能从自然界得到补充的能源叫做________，如________、________；能够从自然界源源不断地得到补充的能源叫做________，如：________、________、________。 5．关于能源的说法，正确的是（） A．煤，石油，天然气以及水能，风能，太阳能是一次能源 B．核能，电能，地热能是二次能源 C．煤是世界上许多国家的主要能源 D．生物质能是一次能源 6．关于能源的说法，正确的是（） A．化石能源是不可再生能源 B．核能是可再生能源 C．一次能源中只有石油，煤和天然气 D．二次能源中只有电能和核能 维度&能力提高 7．太阳能把地面的空气晒热，太阳能转化为________能；空气流动成风，又转化为________能；植物吸收太阳能，发生光合作用，太阳能转化为植物的________能；古代植物在地质变迁中变为煤、石油、天然气，转化为这些燃料的________能。 8．下列能源中属于一次能源的是（） ①风能②地热能③电能④核能 A．①②③④ B．①②③

C．①②④ D．②③④ 9．下列属于不可再生能源的是（） ①石油②太阳能③天然气④生物质能 A．①② B．②③ C．③④ D．①③ 维度&探究应用 10．阅读文章并回答文后问题。 变废为宝的生物质能 生物质是地球上最广泛存在的物质，它包括所有动物、植物和微生物，以及由这些有 生命物质派生、排泄和代谢的许多有机质。各种生物质都具有一定的能量。以生物质为载 体、由生物质产生的能量，便是生物质能。 生物质能是太阳能以化学能形式贮存在生物中的一种能量形式。它直接或间接来源于 植物的光合作用。地球上的植物进行光合作用所消费的能量，占太阳照射到地球总辐射量的0.2％。这个比例虽不大，但绝对值很惊人：光合作用消费的能量是目前人类能源消费总量的40倍。可见，生物质能是一个巨大的能源。 人类以柴薪为能源，历史长达百万年。作为可直接利用的燃料，柴薪利用贯穿着整个人类的文明发展史。除柴薪的直接燃烧外，生物质能的转化利用技术还有沼气生产、酒精制取、木制石油、生物质能发电等。 一、生物质能的来源 柴薪至今仍是许多发展中国家的重要能源。但由于柴薪的需求导致林地日减，应适当规划与广泛植林。 牲畜粪便牲畜的粪便，经干燥可直接燃烧供应热能。若将粪便经过厌氧处理，可产生甲烷和肥料。 制糖作物制糖作物可直接发酵，转变为乙醇。 城市垃圾主要成分包括：纸屑（占40％）、纺织废料（占20％）和废弃食物（占20％）等。将城市垃圾直接燃烧可产生热能，或是经过热分解处理制成燃料使用。

《核能的利用》学案(浙教版九年级)

第8节核能的利用 学习目标： 1、知道原子核的裂变和聚变是获得核能的两种方式。 2、了解和平利用核能的方式。 3、了解核能和平利用的进展和核能的优点，以及核能开发所带来的问题。[来源:学_科 _网] 学习重点及难点： 重点：获得核能的两种方式，和平利用核能的方式。 难点：核能开发。 学习过程： 问题导学： 通过介绍二战末美国在日本广岛、长崎投下了两枚原子弹和两图片引出核变。（也可以顺便介绍一下福岛核电站的事件） 一、裂变和聚变 （1）核裂变——质量较大的原子核在中子轰击下分裂成2个新原子核，并释放出能量的过程。 举例：中子轰击铀235产生核能p110图3-27 链式反应（chain reaction）：如果产生的中子继续轰击其他铀核，就会导致一系列铀核持续裂变。 原子弹——根据核裂变的原理制成。属于不可控制的链式反应的结果！ （2）核聚变——2个质量较小的原子核结合成质量较大的新核，同时释放出能量的过程。 举例：氘核和氚核在超高温下聚合成氦核，同时放出大量能量。 由于聚变反应需要在很高的温度下才可发生，所以也叫热核反应。 氢弹――根据核聚变的原理制成。威力比原子弹还大。 设疑：核能这么巨大，难道只能用于战争吗？如何才能有效地控制核能的释放？ 二、核能的和平利用――核电站 讲授：如果使原子核的裂变和聚变在可控制的条件下缓慢进行， 释放的核能就可有效地利用。

可介绍如何控制核裂变的反应速率（如右图） 核电站――利用原子核裂变时产生的大量热量，使水 变成蒸汽，推动汽轮机运转，再带动发电机发电。 如图所示 [来源:Z#xx#https://www.wendangku.net/doc/3f11838147.html,] [来源:学§科§网Z§X§X§K] 图一：秦山核电站图二：核电站示意图思考：根据图二，思考在电站工作过程中，能是如何转化的？ 核能→内能→机械能→电能 三、放射线 讲授：核变过程中除了放出大量热量外，同时也会放出许多肉眼无法看见、能量很高的射线，如以下三种： α射线：带2个单位正电荷，是氦原子核 β射线：带1个单位负电荷，是高速的电子流 γ射线：电中性 放射线的益与害： 大剂量的放射线对人畜会造成伤害，但较小的量并加以控制 则可以为人类做许多的事，举例说明。 随堂练习： 一、填空题 1.原子核由和组成. 带正电荷,电量跟所带负电荷电量相等; 不带电,

核能的利用存在的主要问题

8、什么是核能？什么是核能发电 答：核能是由于原子核内部结构发生变化而释放出的能量。即核反应或核跃迁时释放的能量。例如重核裂变、轻核聚变时释放的巨大能量。核能发电是利用核反应堆中核裂变所释放出的热能进行发电的方式，其过程为：核能→水和水蒸气的内能→发电机转子的机械能→电能。 9、什么是毫西弗？ 毫西弗是辐射剂量的基本单位之一。“当量剂量”是反映各种射线或粒子被吸收后引起的生物效应强弱的辐射量。其国际标准单位是“西弗”，定义是每千克人体组织吸收1焦耳为1西弗。西弗是个非常大的单位，因此通常使用毫西弗、微西弗。1毫西弗＝1000微西弗。 对日常工作中不接触辐射性工作的人来说，每年正常的天然辐射(主要是因为空气中的氡辐射)为1000—2000微西弗。一次小于100微西弗的辐射，对人体无影响。与放射相关的工人，一年最高辐射量为50000微西弗。一次性遭受4000毫西弗会致死。 1.核能的利用存在的主要问题有哪些？ 答：（1）资源利用率低； （2）反应后产生的核废料成为危害生物圈的潜在因素，其最终处理技术尚未完全解决； （3）反应堆的安全问题尚需不断监控及改进； （4）核不扩散要求的约束，即核电站反应堆中生成的钚-239受控制； （5）核电建设投资费用仍然比常规能源发电高，投资风险较大。 2、核废料的处理有哪几种方法？ 答：“天葬”、“水葬”和“火葬”三种方法。 （1）“天葬”是指：把核废料先固化成玻璃块，装到特制的合金棺中，在棺材外面装上隔热外套，然后用航天飞机把它带入预定的轨道，机械手随即把它推入太空，再点燃助推火箭将它送入3000千米的轨道上，让核废料远远离开人类生活的地球。 （2）“火葬”是美国能源部研制的一种处理核废料的先进方法。火葬前，先在地下挖一个深坑，把放射性物质放入坑内，用特制的盖子把坑顶盖好。将空气净化器上的一根导管从盖子上插入坑内，坑内装４个碳电极，电极接通后，就会产生一股强大的电流，使坑内的泥土温度上升到几百度。 （3）“水葬”就是将深海作为核废料的墓场。将核废料装入密封的合金棺，再用混凝土密封在海底下面。 3、每桶石油的体积为多少升？