核能发展的利与弊

1、核能发展的利弊武汉中国石油大学信息与控制工程学院(华东)电1605 1605030521摘要：随着社会的发展，人们对能源的需求越来越多，但地球上的化石能源却越来越少，这带来了许多环境问题。因此，我们继续开发一种新的相对清洁的能源，而核能正好符合这些条件。诚然，核能作为一种新生事物，必然有两面性。它带来的运行和废物处理问题不容忽视，但我们可以加快技术研发，解决这些问题，使核能更好地为我们服务。关键词：核能，优势和劣势，发展历史和解决方案简介：19世纪末，英国物理学家汤姆森发现了电子。从那以后，人们逐渐揭开了原子核的神秘面纱。德国物理学家伦琴于1895年发现了x光，随后法国物理学家贝克雷尔于189

2、6年发现了放射性。1898年，居里夫人和居里夫人发现了放射性元素钋。经过三年零九个月的艰苦工作，居里夫人于1902年再次发现了放射性元素镭。1905年，爱因斯坦提出了质能转换公式，1914年，英国物理学家卢瑟福通过实验确定氢原子核是一个带正电的单位，叫做质子。然后，在1935年，英国物理学家查德威克发现了中子。1938年，德国科学家奥托哈恩用中子轰击铀核，发现了核裂变现象。从那时起，人们已经意识到隐藏在原子核中的巨大能量。1942年12月2日，芝加哥大学成功启动了世界上第一个核反应堆。1945年8月6日和9日，两枚美国原子弹投在日本广岛和长崎。随着巨大的噪音，核能终于为世界所知。1954年，苏

3、联建造了世界上第一座商业核电厂， Oblinsk核电厂。从此，人类开始在军事、能源、工业、航空航天等领域使用核能。美国、俄罗斯、英国、法国、中国、日本、以色列等国家相继启动了核能应用研究。到2017年，世界上有30个国家拥有核电厂，全世界有441个核电厂在运行，其中大部分是压水堆核电厂。目前，只有核裂变用于核能发电，而乐观估计，核聚变需要50年才能商业化。由于自然界中核聚变需要许多氢同位素，而且不会有核废料，各国都在积极开发受控核聚变，其中最著名的是托卡马克受控热核反应装置。随着时代的发展，现有的能源已经不能满足需求。化石燃料的探明量并没有增加多少，但是人们燃烧的越来越多，剩余的储量将会越来越

4、少。这样，我们可以很好地解释各国对核能研究的大力支持。新事物有两面。我们应该正确认识核能的优势及其可能带来的问题。仔细考虑这些问题可以帮助我们更好地控制核反应，处理问题，将核能转化为高效和安全的电力供应，并为社会的未来发展提供能源。1、核能的优势1.经济方面由于单位体积核能的能量远高于化石燃料的能量，因此维持一年相同的能量需求所需的核反应原料比化石燃料少得多。1000克铀释放的能量相当于2400吨标准煤释放的能量；一座100万千瓦的大型燃煤电站每年需要300万至400万吨原煤，运输煤炭需要2760列火车，相当于每天8列火车，运走4000万吨灰渣。因此，燃料的运输成本将会少得多。据统计，核能发电

5、的成本平均比燃煤发电低1/3。2.环境方面核能发电的方式是利用核反应产生的巨大热能来发电。因此，没有燃烧过程，即没有大量的二氧化碳、二氧化硫等。这些气体不仅会危害人类健康，还会造成温室效应和酸雨等环境问题。其次，因为化石燃料没有得到很好的处理，燃烧会产生许多微粒，这就是所谓的PM2.5，它将对我们的生活产生巨大的影响。在这方面，核能发电可以避免这些问题，缓解我们当前的环境问题。3.政治方面联合国安理会五个常任理事国美国、俄罗斯、法国、英国和中国可以获得常任理事国席位，它们的核力量不可低估。这五个国家被公认为世界上的核国家。因此，全世界对常任理事国没有多少异议。然而，那些非法拥有核武器的国家，如

6、印度、巴基斯坦和朝鲜，都希望凭借核能在世界舞台上有更多的发言权。宋丹辉在世界主要国家核力量博弈趋势及对我启示中写道：“目前，主要核大国的核力量发展主要呈现以下四个趋势：巩固核武器在国家安全中的战略地位；加快核力量的现代化，优化核武库的效力；增加对核武器力量的巨额投资；加强在制定国际规则方面对主导力量的竞争。”可以看出，核能在国际政治中具有巨大的影响力和威慑力。2.发展核能需要解决的问题1.放射性废物当铀原子在核反应堆中裂变时，巨大的热能将驱动涡轮机发电。这一过程还会产生放射性同位素，如铯-137和锶-90，它们的半衰期约为30年。辐射强度较高的残留物还包括钚-239，其半衰期为24，000年。

7、直接接触这些高放射性物质甚至在很短的时间内都是致命的。渗入地下水的间接辐射会导致附近居民患上危及生命的疾病，破坏生态环境。目前，清除极度致命的放射性废物最科学的方法是将其埋在地下。然而，没有一个国家建造过地质核废料深埋场。每当政府提议在某个地方建一个，反对政府的抗议就接踵而至。内华达州的尤卡山核废料填埋场于1982年投入使用，目前仍在等待建设许可。因此，核废料是全世界人民关心的问题。毕竟，没有人愿意住在核废料附近。但现在所有国家都加大了研发力度，我相信这个问题很快就能解决。2.核泄漏的隐患1986年4月26日凌晨1点23分，乌克兰普里皮亚季附近的切尔诺贝利核电站4号反应堆发生爆炸。连续的爆炸引

8、发了火灾，并向大气中释放出大量高能放射性物质，覆盖了大片区域。这场灾难释放的辐射剂量是二战期间在广岛爆炸的原子弹的400多倍。这就是众所周知的切尔诺贝利事故。此次事故被认为是历史上最严重的核电事故，也是国际核事件分类表中第一次被评为七级事件的重大事故。迄今为止的第二个案例是2011年3月11日发生在日本福岛县的福岛第一核电站事故。福岛第一核电站的泄漏对当地人民的生活和当地环境产生了不可估量的影响。但我们不必为此否认核能。现在放射性屏障已经能够发挥非常好的作用。以压水堆核电厂为例，它有四个防止放射性的屏障：第一个屏障是燃料芯块；第二个屏障是燃料包层；第三个障碍是主要环路边界；第四个障碍是遏制。因

9、此，我们不需要太担心，但我们仍然需要提高我们的保护意识，以防止危险再次到来。3.热效率不高根据卡诺循环(卡诺循环包括四个步骤：等温吸收，其中系统从高温热源吸收热量；绝热膨胀，系统在环境中工作，温度降低；等温放热，其中系统向环境释放热量并压缩体积；绝热压缩将系统恢复到原始状态。在等温压缩和绝热压缩过程中，系统对环境产生负面影响。卡诺循环可以看作是在两个恒温热源之间工作的准静态过程，其中高温热源的温度为T1，低温热源的温度为T2。这个概念是卡诺在1824年对热机的最大可能效率进行理论研究时提出的。热能的效率高于核能。核电厂的热效率较低，因此它比一般的化石燃料电厂向环境排放更多的废热，因此核电厂的热

10、污染更加严重。3.摘要总的来说，虽然核能有一些缺点和问题，但这些问题将在不久的将来得到解决。因此，核能的发展对社会是有益的，它不仅可以缓解能源的逐渐短缺，还可以为长期存在的空气污染问题找到新的解决办法。当今社会对能源的极度依赖使得核能的发展不可避免。我们应该审时度势，做出科学合理的决策，找到发展新能源的合适途径，让核能造福千家万户。参考文献：1宋丹慧。引用该论文王志平，王志平，王志平.外国核新闻，2012，(9):9-12。2安吉拉。核能的复兴使人们再次担心核废料J。英语世界，2009，(7):56-62。3百度百科。核能EB/OL. /item/Nuclear能源. 2017.4.124百度百科。核国家。/item/核国家。2017年4月12日5百