核能基本上是通过受控核反应从原子核中产生能量。
目前唯一使用的方法是核裂变(一个原子分裂成两个),但核聚变领域的研究仍在继续,核聚变被誉为安全廉价的完美“无尽”能源。
铀是用于核裂变的“放射性”元素。
它发电的方法是,在核反应堆中,铀原子核受到自由中子的轰击,然后产生两个较小的原子和最多三个自由中子和能量。
由于裂变事件释放的自由中子比启动裂变所需的多,因此该过程可以自我维持并产生大量能量。
一个有趣的事实是,一磅浓缩铀相当于大约一百万加仑的汽油。
核电站核电站通过捕获铀核分裂释放的能量来运行。
这个过程发生在反应堆(用作热源)中,反应堆加热水,水从堆芯排出时变成蒸汽或过热水,过热水也转化为蒸汽。
蒸汽驱动涡轮机,涡轮机转动发电机并产生电力。
浓缩铀通常制成约 2.5 厘米长的颗粒。
这些颗粒然后被制成长棒,然后收集成捆。
然后将捆扎好的捆浸入压力阀内的水中。
这捆铀将水加热并将其转化为蒸汽,从而驱动涡轮机。
发电厂与标准的燃煤电厂非常相似,但由于它们会释放出高水平的危险辐射,因此需要采取一系列额外的预防措施。
反应堆安装在混凝土衬里中,起到辐射屏蔽的作用。
反应堆本身安装在一个大型钢制容器内,防止放射性气体或液体泄漏。
然后,所有这些都被封闭在一个混凝土建筑内,该建筑具有防灾功能(地震、炸弹)。
正是由于缺乏这一封闭层,放射性物质才得以离开切尔诺贝利核电站。
目前,全球有 430 多个核电站在运行,它们提供了全球总能源产量的 2% 以上和全球电力的 15%。
核电的优点和缺点核电的优势• 核能被认为是一种比标准化石燃料更清洁的能源生产方法。
• 它不会产生温室气体(几乎零排放)• 每个工厂都会产生大量能源。
• 这些工厂设计和运行都非常完善,很少出现问题(人为错误除外)• 新工厂比旧工厂更高效、更安全• 核电站的运行成本非常低(只需要少量的铀)。
• 据报道,核废料可以安全地储存在地下(尽管这是一个备受争议的问题)。
核电的缺点• 它会产生危险的废物,这些废物必须储存在地下,并且会在很长一段时间内保持放射性。
• 启动成本非常高• 铀的开采和提炼不是很干净。
此外,运输成本非常高,这增加了核电的成本。
切尔诺贝利灾难最著名的核灾难发生在切尔诺贝利核电站,该核电站位于乌克兰和白俄罗斯边境。
1986年 4 月 26 日,核电站发生爆炸,由于设计不良、维护不当和缺乏适当的遏制措施,数以吨计的放射性尘埃被抛向空中。
这些尘埃大部分被吹向世界各地,但超过 70% 被吹向白俄罗斯,白俄罗斯遭受了惨痛的损失,而且这种损失仍在继续,因为该国大部分可耕地和森林都受到了放射性物质的毒害。
核能将继续成为人们热议的能源生产