核能为什么那么强大

核能为什么那么强大

核能是核裂变能的简称。50多年以前，科学家在的一次试验中发现铀-235原子核在吸收一个中子以后能分裂，在放出2—3个中子的同时伴随着一种巨大的能量，这种能量比化学反应所释放的能量大的多，这就是我们今天所说的核能。核能的获得途径主要有两种，即重核裂变与轻核聚变。核聚变要比核裂变释放出更多的能量。例如相同数量的氘和铀-235分别进行聚变和裂变，前者所释放的能量约为后者的三倍多。被人们所熟悉的原子弹、核电站、核反应堆等等都利用了核裂变的原理。只是实现核聚变的条件要求的较高，即需要使氢核处于6000度以上的高温才能使相当的核具有动能实现聚合反应。

1、重核裂变

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，从而释放出巨大的能量。例如，当用一个中子轰击U-235的原子核时，它就会分裂成两个质量较小的原子核，同时产生2—3个中子和β、γ等射线，并释放出约200兆电子伏特的能量。如果再有一个新产生的中子去轰击另一个铀-235原子核，便引起新的裂变，以此类推，裂变反应不断地持续下去，从而形成了裂变链式反应，与此同时，核能也连续不断地释放出来。

2、轻核聚变

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。它是取得核能的重要途径之一。由于原子核间有很强的静电排斥力，因此在一般的温度和压力下，很难发生聚变反应。而在太阳等恒星内部，压力和温度都极高，所以就使得轻核有了足够的动能克服静电斥力而发生持续的聚变。自持的核聚变反应必须在极高的压力和温度下进行，故称为“热核聚变反应”。氢弹是利用氘、氚原子核的聚变反应瞬间释放巨大能量这一原理制成的，但它释放能量有着不可控性，所以有时造成了极大的杀伤破坏作用。目前正在研制的“受控热核聚变反应装置”也是应用了轻核聚变原理，由于这种热核反应是人工控制的，因此可用作能源。

核能对人类好处和坏处有那些

核能对人类的好处

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。

核能对人类的坏处

核电站在运行时不能出半点差池。乌克兰的切尔诺贝利核电站的核泄漏事故就是最好不过的前车之鉴。问题是“ 人有失手，马有乱蹄”，世界本身不稳定的特性决定了人必然是有失误的时候。我们可以通过诸多努力将这种情况的出现尽可能地减少或推迟，但是做到绝对杜绝人为失误是不可能的。

混沌学说揭示了世界的复杂性和不确定性。根据混沌学说的基本原理，系统内充满了对某一事件未来结果具影响力的诸多不可预测和不可认知的因素。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。核电站自身潜在的高危特性是不能允许：作人员有丝毫失误的，这与世界本身的不确定性是严重背离的，因此也就谕示着核电站隐含了不可避免的危险。 核物质高强度的放射性对人体和环境的毁灭性不用赘论了。

核能从经济的角度上讲也并非完全可行。人们不了解的是，建一座核电站相对容易，拆除它却要花费数倍乃至十数倍于建造的费用。拆除核电站要将整座核电站用特殊的工具切割成一块一块的小砖头，然后一块一块地用特殊仪器检测，未发现含有过量核辐射的才可以运走。若发现其含有超量核辐射的则要按核废料处理。 提到核废料，极少有人知道它处理的难度，这也是造成公众对核电站抱无所谓态度的主要原因。核废料不同于废电池，统一收集密闭封存就可以高枕无忧了。

核废料中不能被完全用尽的核物质仍具有极强的放射性，且具有残留时间长、毒性剧烈的特点。核废料即使贮存过百万年，其残留物质中的核辐射剂量仍能超过允许剂量的一千万倍以上，这是一般人难以想象和理解的。比起核电站的运转来，世界本身所具有的不稳定特性，必将给核废料的安全贮存带来难以预测、不可避免的破坏。基于此，许多原来率先建造核电站的国家正在考虑停建缓建核电站。国外一些专家也呼吁人类在对核能的使用上要慎之又慎。因为核技术不仅是用于军事上才会威胁到人类安全，核技术本身就是极度危险的。

核能发展需解决的问题

1、放射性废料

铀原子在核反应堆中裂变时产生巨大的热能会驱动涡轮机发电。这一过程还同时产生诸如铯—137和锶90之类的放射性同位素，它们的半衰期约为30年。更高辐射强度的残留物还包括钚—239，它的半衰期是2.4万年。直接暴露在这些高放射性物质照射下，哪怕极短时间都可能是致命的。通过渗透到地下水的间接辐射可导致生活在附近的居民罹患威胁生命的疾病和生态环境的破坏。

目前，摆脱极其致命的放射性废料的最科学的方法是地下深埋。然而还没有任何国家建起了地质型核废料深埋场。每当政府提出要在某处建造一座时，对政府的抗议就随之而起。内达华州尤卡山核废料掩埋场1982年就委托建造，至今仍在等待拿到施工许可证。由此可见，核废料是各国人民关心的问题。毕竟谁也不想生活在核废料附近。但如今各国都加大了研发力度，相信用不了多久这一问题能够得到解决。

2、核泄漏的隐患

1986年4月26日凌晨1点23分，乌克兰普里皮亚季邻近的切尔诺贝利核电厂的第四号反应堆发生了爆炸。连续的爆炸引发了大火并散发出大量高能辐射物质到大气层中，这些辐射尘涵盖了大面积区域。这次灾难所释放出的辐射线剂量是二战时期爆炸于广岛的原子弹的400倍以上。这就是我们熟知的“切尔诺贝利事故”。该事故被认为是历史上最严重的核电事故，也是首例被国际核事件分级表评为第七级事件的特大事故。

而目前为止第二例就是2011年3月11日发生于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事件对当地人民的生活和当地环境造成了不可估量的影响。但我们不必为此而否认核能。现在的放射性屏障已经能够起到很好的作用。以压水堆核电站为例，它设有四道防止放射性屏障：第一道屏障是燃料芯块；第二道屏障是燃料包壳；第三道屏障是一回路边界；第四道屏障是安全壳。因此，我们并不需要太过担心，但还是需要提高防护意识，以防危险再次来临。

3、热效率不高

根据卡诺循环（卡诺循环包括四个步骤：等温吸热，在这个过程中系统从高温热源中吸收热量； 绝热膨胀，在这个过程中系统对环境作功，温度降低； 等温放热，在这个过程中系统向环境中放出热量，体积压缩； 绝热压缩，系统恢复原来状态，在等温压缩和绝热压缩过程中系统对环境作负功。卡诺循环可以想象为是工作于两个恒温热源之间的准静态过程，其高温热源的温度为T1，低温热源的温度为T2。这一概念是1824年N.L.S.卡诺在对热机的最大可能效率问题作理论研究时提出的）效率计算下来，火电效率高于核电效率。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。