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标题: 核能的可持续发展性 [打印本页]

作者: 旅行家 时间: 2013-7-5 09:55
标题: 核能的可持续发展性
核能的可持续发展性

核能(nuclear energy)是人类历史上的一项伟大发现，这离不开早期西方科学家的探索发现，他们为核能的应用奠定了基础。  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。 1905年爱因斯坦提出质能转换公式。 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。 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。 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。  大自然的奉献与人类的聪明才智的结合缔造了核能，一个世纪的时间，核能已经成为了世界能源家族中最重要的一员了。在今天，核能主要有四个作用：  第一也是最主要的用途即用于电力生产。当今世界面临的最大问题之一就是能源短缺。像石油、天然气、煤炭，这些化石燃料不但是污染源，而且终将耗尽。此外，从石油中可以提炼石油化工产品或更有价值的产品，所以应该节约使用石油。现在世界上许多国家，特别是工业国家几乎都用核能发电，世界16%的电也是通过核能保障的。世界上六分之一的电是由核电站生产的。现在许多国家还在继续建造核电站。  第二个用途即发展医学技术。现在核技术的发展越来越使医学技术受益，许多病症需要用放射性物质来治疗和预防。如：核放射和核药物对确诊和治疗癌症就有很大的功效。科学家们制造了各种核放射仪器，用其确诊脑癌、肠癌、前列腺癌和乳癌。这些机器对医生对症下药提供了很大帮助。此外，核放射物还能确诊甲状腺、传染病、关节炎、贫血等症状，这使医学越来越依赖于核技术。现今可以用核能而发明的“CT”和核磁共振来确诊每个人身体上不适的地方，并且其误诊率非常低。  第三个用途即用于处理食物。核技术对食品的影响也越来越大，如有些容易
腐坏的食品，现今可以通过核放射物处理就不易腐坏。与此同时，专家们利用核技术消灭食物和植物中的病毒，从而延长事食物的有效期。核技术对食品的另一益处是改变事物食物基因，提高植物质量。伊朗北部古尔冈市农业与自然资源学院的副校长拉希米扬博士说：‘核技术还能用于改变植物基因，以增加植物的种类，从而挑选优质品种。科学家还能利用核技术提高农作物的产量和质量，并且使农作物抵御各种灾害。”  第四个用途为用于其他事物。如，在和技术的帮助下，可以勘探地下水源，或发现水坝受损或渗水。此外核技术还能淡化水，能扫雷。也还可以帮助兽医，对畜牧业产品的质量有一定的提高作用。核能是人类最具希望的未来能源。目前人们开发核能的途径有两条：一是重元素的裂变，如铀的裂变；二是轻元素的聚变，如氘、氚、锂等。重元素的裂变技术，己得到实际性的应用；而轻元素聚变技术，也正在积极研制之中。目前核能的原料开采除了传统的陆地资源开采，还包括两种新来源：海洋核能与月球核能。
海洋核能：不论是重元素铀，还是轻元素氘、氚，在海洋中都有相当巨大的储藏量。铀是高能量的核燃料，1千克铀可供利用的能量相当于燃烧2050吨优质煤。然而陆地上铀的储藏量并不丰富，且分布极不均匀。只有少数国家拥有有限的铀矿，全世界较适于开采的只有100万吨，加上低品位铀矿及其副产铀化物，总量也不超过500万吨，按目前的消耗量，只够开采几十年。而在巨大的海水水体中，却含有丰富的铀矿资源。据估计，海水中溶解的铀的数量可达45亿吨，相当于陆地总储量的几千倍。如果能将海水中的铀全部提取出来，所含的裂变能可保证人类几万年的能源需要。不过，海水中含铀的浓度很低，1000吨海水只含有3克铀。只有先把铀从海水中提取出来，才能应用。而要从海水中提取铀，从技术上讲是件十分困难的事情，需要处理大量海水，技术工艺十分复杂。但是，人们已经试验了很多种海水提铀的办法，如吸附法、共沉法、气泡分离法以及藻类生物浓缩法等  月球核能：早在20世纪60年代末和70年代初，美国阿波罗飞船登月时，6次带回368.194千克的月球岩石和尘埃。科学家将月球尘埃加热到3000华氏度时，发现有氦等物质。经进一步分析鉴定，月球上存在大量的氦-3。科学家在进行了大量研究后认为，采用氦-3的聚变来发电，会更加安全。有关专家认为，
氦-3在地球上特别少，但是月球上很多，光是氦-3就可以为地球开发1万-5万年用的核电。地球上的氦-3总量仅有10-15吨，可谓奇缺。但是，科学家在分析了从月球上带回来的月壤样品后估算，在上亿年的时间里，月球保存着大约5亿吨氦-3，如果供人类作为替代能源使用，足以使用上千年  在当今世界，核能已经被许多国家利用起来，主要用于发电。但是在人类利用核能的一个世纪的时间内，核电站出现过严重的问题，历史上出现过最严重的问题应当就是切尔诺贝利核电站事故与广岛和长崎原子弹爆炸事件。  切尔诺贝利核电站事故于1986年4月26日发生在乌克兰苏维埃共和国境内的普里皮亚季市该电站第4发电机组爆炸，核反应堆全部炸毁，大量放射性物质泄漏，成为核电时代以来最大的事故。辐射危害严重，导致事故后前3个月内有31人死亡，之后15年内有6-8万人死亡，13.4万人遭受各种程度的辐射疾病折磨，方圆30公里地区的11.5万多民众被迫疏散。为消除事故后果，耗费了大量人力物力资源。广岛与长崎原子弹爆炸发生在第二次世界大战末期，美军在1945年8月分别在日本的广岛市与长崎市投下原子弹，这也是原子弹唯一一次在战争中使用。美国计划使用曼哈顿计划中成功制造的核武器，并分别在8月6日及9日在广岛与长崎投下小男孩原子弹及胖子原子弹。广岛约有90,000－166,000人因核爆而死亡，长崎则有60,000–80,000人死亡。这两起事故因为其核物质的强放射性，是几十万人死去，并且还直接影响着后代，在切尔诺贝利发生的27年后的今天，人们依然谈其色变，据专家估计，消除这场浩劫对自然环境的影响需要800年，而持续的核辐射则会延续10万年。在人类灾难史上，这是何其严重的一笔。总的来说，核电的缺点可以概括为：  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  观察到核能的缺点，同时我们也正视核能的优点。据了解，全世界已有30个国家拥有核电站。在这些国家中，有26个国家有建造更多其他核电站的计划，而有4个国家决定不再建造核电站。另外，有15个暂未拥有核电站的国家正在准备建造属于这些国家的核电站。法国是核电利用很高的国家，其现有59座核电站，供应全国87.5%的电量，可以说，核电是法国生活必不可少的部分。因为有了核能，我们对传统能源不在那么担心，面对现今世界的能源短缺，污染环境等问题，核能发电是再好不过的选择了。总的来说，核能的优点可以概括为以下几点；  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，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，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。  我们担心将来核能会不受控制，担心将来核能会用于战争毁灭地球，但这不是取消核能的必须要求，核能清洁、高效，是无法替代的优秀能源，在发生的所有核能事件中，都是人为的疏忽或大意才造成了无法挽回的后果，有了前人的教训，我相信每一个国家都会重视核电站的安全与核能的安全，未来是核能的天下。

（2013 百度文库）

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