核能的过去现在与将来.pptx

核能的过去现在与将来国际与中国的两弹事业 核能的过去 19世纪末英国物理学家汤姆逊发现了电子 1895年德国物理学家伦琴发现了X射线 1896年法国物理学家贝克勒尔发现了放射性 1898年居里夫人与居里先生发现新的放射性元素钋 1902年居里夫人经过4年的艰苦努力又发现了放射性元素镭 1905年爱因斯坦提出质能转换公式 1914年英国物理学家卢瑟福通过实验 确定氢原子核是一个正电荷单元 称为质子 1935年英国物理学家查得威克发现了中子 1938年德国科学家奥托 哈恩用中子轰击铀原子核 发现了核裂变现象 核能的过去 核裂变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 美国 俄罗斯 英国 法国 中国 日本 以色列等国相继展开对核能应用前景的研究 核能的现在 全世界已有30个国家拥有核电站 法国已将核能作为该国主要能源 一些在利用核能方面发展较晚的国家也陆续准备展开各自建造核电站的计划 这些国家包括OECD的成员 其中发达国家成员有波兰等 而发展中国家则有孟加拉国及越南 中国与印度都已开始了各自大规模的建设核电站的计划 核能的现在 核能的将来 聪明智慧的核物理学家和核能专家们更为人类描绘了一幅回答所面临的能源总是挑战的蓝图 他们构筑的基本思路是 大力开发利用核能 拓宽核能应用领域 尽快以核能去替代化石的能源 目前 广泛投入使用的热堆核电站技术上已基本成熟 快堆电站将大大提高轴资源的利用率 人们充满信心 已取得可喜进展的聚变反应堆核电站将长期地满足人类能源的需求 科学家们正在进一步探索和构想的正反物质湮没堆核电站更能提供取之不尽 用之不竭的能源 核能的将来 核能供热是和平利用核能的另一途径 根据供热温度的不同又分为低温供热和高温供热两大类 海洋核电站是人们随着海洋石油开采不断向深海海底发展而提出的一项大胆设想 它采用的是一种安全性非常好的铀氢锆反应堆 又称脉冲反应堆 在勘探和开采深海海底的石油和天然气时 需要从陆地上的发电站向海洋采油平台远距离供电 为此 就要用很长的海底电缆将电输送过去 这不仅技术上要求很高 而且要花费大量的资金 如果在采油平台的海底附近建造海底核电站 就可轻而易举地向采油平台或其他远洋作业设施提供廉价的电力 核能的将来 进入90年代以后 人们在受控热核聚变研究中取得了突破性的进展 1991年11月9日 欧洲联合环JET装置首次成功地实现了受控热核聚变 1993年 美国TFTR装置也进行了氘氚受控热核聚变实验 JET上获得的聚变功率输出为16 1兆瓦 输出能量为21 7焦耳 同时 日本的托卡马克JT 60上获得等放四舍五入加热功率与输出核聚变功率之比已高达1 25 并且其等离子体参数已达到或超过受控热核聚变的条件 如峰值离子温度为4 5亿摄氏度 要求1亿摄氏度 至此 受控热核聚变的科学可行性得到了证实 具备了开展工程试验研究的科学技术基础 据此 核科学家们认为 若由国际原子能机构组织的国地合作科研工程如 国际受控热核实验反应堆 大型装置的资金问题得到解决 可以乐观地估计 到21世纪50年代 第一座用于发电的商用热核聚变反应堆将开始运转 核能的将来 国际的两弹事业 原子弹 核武器的出现 是20世纪40年代前后科学技术重大发展的结果 1939年初 德国化学家O 哈恩和物理化学家F 斯特拉斯曼发表了铀原子核裂变现象的论文 从1939年起 由于法西斯德国扩大侵略战争 欧洲许多国家开展科研工作日益困难 同年9月初 丹麦物理学家N H D 玻尔和他的合作者J A 惠勒从理论上阐述了核裂变反应过程 并指出能引起这一反应的最好元素是同位素铀235 1939年8月由物理学家A 爱因斯坦写信给美国第32届总统F D 罗斯福 建议研制原子弹 才引起美国政府的注意 但开始只拨给经费6000美元 直到1941年12月日本袭击珍珠港后 才扩大规模 到1942年8月发展成代号为 曼哈顿工程区 的庞大计划 直接动用的人力约60万人 投资20多亿美元 到第二次世界大战即将结束时制成3颗原子弹 使美国成为第一个拥有原子弹的国家 1942年以前 德国在核技术领域的水平与美 英大致相当 但后来落伍了 美国的第一座试验性石墨反应堆 在物理学家E 费密领导下 1942年12月建成并达到临界 而德国采用的是重水反应堆 生产钚239 到1945年初才建成一座不大的次临界装置 苏联在1941年6月遭受德军入侵前 也进行过研制原子弹的工作 铀原子核的自发裂变 是在这一时期内由苏联物理学家 弗廖罗夫和 佩特扎克发现的 卫国战争爆发后 研制工作被迫中断 直到1943年初才在物理学家 库尔恰托夫的组织领导下逐渐恢复 并在战后加速进行 1949年8月 苏联进行了原子弹试验 国际的两弹事业 氢弹 1951年5月美国在太平洋上的恩尼威托克岛试验场进行氢弹美国的第一颗氢弹试验 但其是一个极其笨重 达62吨 的试验装置放在60余米的钢架上 装置以液态氘作为核聚变原料 并有冷却系统使氘处于极低温 基本不具备实战价值 1953年8月 苏联宣布氢弹试验成功 当量40万吨 苏联是第一个成功把氢弹实用化的国家 随后 在美国帮助下 英国于1957年5月15日进行了第一次氢弹实验 法国 1968年8月 也拥有氢弹 中国的两弹事业 中国在开始全面建设社会主义时期 基础工业有了一定的发展 即着手准备研制原子弹 1959年开始起步时 国民经济发生严重困难 同年6月 苏联政府撕毁中苏在1957年10月签订的关于国防新技术协定 随后撤走专家 中国决心完全依靠自己的力量来实现这一任务 中国首次试验的原子弹取 596 为代号 就是以此激励全国军民大力协同做好这项工作