核能發(fā)電的優(yōu)勢及其挑戰(zhàn)

摘要：在二十一世紀這個高科技飛速發(fā)展的時代，礦物、石油等不可再生能源的逐漸消失，使得新能源的開發(fā)和使用變得迫在眉睫。核能的出現(xiàn)在某一方面解決了人類對于能源的需求，同時，對于核能的有效控制及其發(fā)展，也成為未來推廣核能的重要課題。核能發(fā)電是一種高新科技的核能使用方式，是實現(xiàn)核能和平使用和發(fā)展的關(guān)鍵。本文將詳細闡述核能發(fā)電給人們帶來的好處，以及核能在未來發(fā)展將面對的挑戰(zhàn)。

關(guān)鍵詞：核能；核裂變；環(huán)保

前言

自1954年蘇聯(lián)建成世界上第一座核能發(fā)電站以來，全世界就掀起了以“核能”為潮流的一系列新能源開發(fā)及其研究。核能發(fā)電作為這場大潮流的引領(lǐng)者，它的產(chǎn)生在生產(chǎn)和生活方面，都給人們帶來了不同程度的影響。世界上越來越多的國家意識到核能有著不可估量的未來前景，也相繼加入核能應(yīng)用行列里。核能究竟是怎樣的能源，它又有怎樣的魅力呢？

一、核能發(fā)電的簡介

核能發(fā)電，簡而言之，就是利用核反應(yīng)堆中的核裂變所釋放出來的熱能進行發(fā)電。它的發(fā)電原理與火力發(fā)電大同小異，但相對而言核能發(fā)電的過程更具復(fù)雜性，火力發(fā)電用的是普通的鍋爐，核能發(fā)電則利用核反應(yīng)堆以及蒸汽發(fā)生器。除此之外，火力發(fā)電中能量的產(chǎn)生是由于運用了礦物質(zhì)的燃燒，而在核能發(fā)電中能量則是通過一系列的核裂變產(chǎn)生的，核裂變產(chǎn)生的能量要比礦物質(zhì)的燃燒更多。核能發(fā)電不僅可以有效的輸出能量，也可以使能量更有效的作用于電力。因此，核能發(fā)電現(xiàn)在已經(jīng)開始被很多國家接受并且使用。

正是由于核能發(fā)電的廣泛應(yīng)用，核能的優(yōu)勢才能夠不斷體現(xiàn)出來。在對核能應(yīng)用的認識過程中，我們可以客觀地了解核能的優(yōu)勢，并由此分析其發(fā)展前景。

二、核能發(fā)電的優(yōu)勢

現(xiàn)階段，有一些國家已經(jīng)開始應(yīng)用核能發(fā)電，并且取得了一系列成功。在科技高速發(fā)展的今天，核能發(fā)電的產(chǎn)生給人們帶來了不同程度的方便的同時，人們對于核能應(yīng)用的技術(shù)也逐漸熟練，也通過不斷的了解，發(fā)現(xiàn)了相對于普通的發(fā)電，核能發(fā)電的優(yōu)勢。

1.減緩大氣污染

當今社會上最熱門的話題莫過于環(huán)境。人類的發(fā)展必須建立在健康的生活的環(huán)境下，在這樣的一個條件下，核能發(fā)展應(yīng)運而生。我們都有所了解，在普通的熱力發(fā)電中，礦物質(zhì)產(chǎn)生的燃燒反應(yīng)會釋放相應(yīng)的廢氣，這些廢氣如果不經(jīng)過特殊的處理就直接排放到大氣中，就會變成溫室效應(yīng)的罪魁禍首。在傳統(tǒng)的熱力發(fā)電中，很多的工廠在發(fā)電時，沒有注意到廢氣的正確排放，于是給環(huán)境帶來了不可磨滅的影響。嚴重的環(huán)境污染，直接導(dǎo)致當?shù)鼐用竦纳眢w狀況發(fā)生改變，甚至隨時都對嬰幼兒的健康成長產(chǎn)生威脅。作為新能源的一種，核能發(fā)電就具備有效解決這個問題的能力。核反應(yīng)堆所產(chǎn)生的熱量幾乎全部用于發(fā)電，而且，核反應(yīng)堆的裂變過程中不會產(chǎn)生對人體有害的氣體。

2.充分利用原料

我們都對燃燒有一定的了解，燃燒有充分燃燒和不充分燃燒，如果不充分燃燒就會造成有害氣體的產(chǎn)生，例如：一氧化碳，二氧化硫等。而且，不充分的燃燒還會造成原材料的浪費。同樣道理，普通的熱力發(fā)電在很大程度上都是靠礦物質(zhì)燃燒后產(chǎn)生的熱量來進行發(fā)電，因此在礦物質(zhì)燃燒的過程中，燃燒不充分的礦物質(zhì)也就隨之浪費掉了，這樣的消耗在生產(chǎn)過程中是不可避免的。為了減少如此浪費，科學(xué)家們針對普通的熱力發(fā)電，也想了許多應(yīng)對的方法，卻始終不能合理有效的解決。

與此不同，核能發(fā)電就可以有效的解決類似的問題。核反應(yīng)堆的能量消耗和產(chǎn)生近乎相等，可以說是特別的相近，核能發(fā)電能夠運用核物質(zhì)的充分反應(yīng)有效的進行能量的相互轉(zhuǎn)換，這在一定程度上減少了對于材料使用的浪費。

3.高度可控制性

對于能源的應(yīng)用而言，能源的控制是一個永恒的話題。很多能源的燃燒過程中都會因為失控而發(fā)生相應(yīng)的事故，更何況是產(chǎn)生巨大能量的核反應(yīng)過程。但是，核能發(fā)電在全世界的應(yīng)用中卻有著特別好的口碑。許多科學(xué)證明，對于這種不可估量能源的應(yīng)用，是可以有辦法做到合理有效控制的。而且，核反應(yīng)產(chǎn)生的熱能在轉(zhuǎn)換成電能的同時，剩余的能量也可以應(yīng)用與其他的生產(chǎn)中。電能的轉(zhuǎn)換過程中所有的數(shù)據(jù)都是可以控制的，可以使核能的產(chǎn)物不會因為輸送過程而被浪費掉。

三、核能發(fā)電未來所面對的挑戰(zhàn)

從1945年美國向日本廣島投放了第一枚原子彈開始，核能第一次出現(xiàn)在人們的視線中，到2014年朝鮮提出已經(jīng)研制出可全方位打擊美國的核武器，核能再次引起人們的高度重視。然而，這樣的發(fā)展使得人們對于核能的認識有一定的分歧，多數(shù)人認為核能的應(yīng)用可能會給人類的健康不利。正因為這樣，人類在潛意識里才會排斥核能的應(yīng)用。而歷史也確實給了人們嚴重的教訓(xùn)：

1986年4月26日，前蘇聯(lián)的切爾諾貝利核電站發(fā)生了核電時代以來最大的事故。由于該電站第四發(fā)電機組爆炸，核反應(yīng)堆全被炸毀，泄漏出了許多放射性物質(zhì)，嚴重的輻射導(dǎo)致事故前后三個月內(nèi)有三十多人斃命，之后十五年內(nèi)這個數(shù)目上升到了五六萬。根據(jù)事故后調(diào)查統(tǒng)計，在未來的幾年內(nèi)，在切爾諾貝利地區(qū)的居民患白血病的概率將會增高，有調(diào)查證實災(zāi)難余后的輻射導(dǎo)致切爾諾貝利地區(qū)畸形嬰兒的出生率升高。

2006年，國際原子能機構(gòu)專門在其網(wǎng)站上開辟了一個切爾諾貝利20周年紀念專題，通過大量文字、圖片和視頻向人們講述事故原委、發(fā)出警示。這充分說明了在使用核能發(fā)電時，安全是永遠也無法忽視的問題。

然而在2011年3月又發(fā)生了一起核電站事故，日本福島里氏9.0級地震，導(dǎo)致福島縣第一核電站中一座反應(yīng)堆發(fā)生異常，核蒸汽泄漏，12日，核電站發(fā)生小規(guī)模爆炸。14日，地震后發(fā)生再次爆炸，在爆炸后，輻射性物質(zhì)進入風(fēng)中，傳播至其他國家地區(qū)，造成了一定的污染擴散。日本福島核事故后，國際社會、中國政府部門和社會公眾對核安全提出了更高的要求和期望?！叭A龍一號”是由中國廣核集團和中國核工業(yè)集團聯(lián)合開展，具有完全自主知識產(chǎn)權(quán)的技術(shù)。該技術(shù)融合“能動與非能動”先進設(shè)計理念，滿足全球最新安全要求各項指標，以“177組燃料組件堆芯”和“三個實體隔離的安全系列”為主要技術(shù)特征，達到美國、歐洲三代技術(shù)標準。在充分考慮了福島核事故后國內(nèi)外的經(jīng)驗反饋后，我國近30年來核電站運營所積累的寶貴經(jīng)驗得到全面的應(yīng)用，我國在已成熟的核電裝備制造業(yè)體系上，已經(jīng)實現(xiàn)了創(chuàng)新。

面對世界未來能源的廣闊市場，掌握核能發(fā)電先進技術(shù)的一些國家大膽地提出了第四代核反應(yīng)堆開發(fā)的設(shè)想，旨在啟發(fā)核能科學(xué)技術(shù)的研究活力，保持核能在世界能源領(lǐng)域的競爭力，這對解決人類一直不可避免的環(huán)境污染問題也有積極的作用。我國由于在經(jīng)濟發(fā)展過程中也同樣存在對電力的需求緊張，所以在世界核能技術(shù)的推動下，我們也應(yīng)該加快我國的核能發(fā)電技術(shù)的發(fā)展，同時注重多與發(fā)達國家進行核能方面的合作，加強對世界第四代核反應(yīng)堆各種堆型開發(fā)的實時觀察。發(fā)展核能發(fā)電，不僅可以幫助優(yōu)化我國的能源結(jié)構(gòu)，保證國家的能源安全，還有利于我國擴大內(nèi)需，推動產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的升級。我國核電有關(guān)工業(yè)行業(yè)有幾十個，通常情況下，這些行業(yè)通過與核電項目建設(shè)合作，不但能夠帶動經(jīng)濟增長，而且還有利于開創(chuàng)高新技術(shù)，有利于改革傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)，有利于促進制造業(yè)等相關(guān)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，加快技術(shù)的創(chuàng)新，推動高新產(chǎn)業(yè)的發(fā)展進程。

結(jié)束語

每一個新能源的發(fā)展路程都是艱辛的。隨著社會的發(fā)展，新能源必然會取代舊能源，這是歷史的趨勢，也是新舊交替的一種社會進化史。大方向而言，核能的發(fā)展前景還是十分樂觀的。這樣的能源應(yīng)用可以節(jié)省礦物能源的運用，對于不可再生的礦物能源而言，人類的能源轉(zhuǎn)化是有效的解決了這個問題。在未來能源的發(fā)展過程中，我們有理由相信核能可以更好的給全人類帶來福音，所以我們要把核能發(fā)電的優(yōu)勢持續(xù)擴大，并且即使面對再多的挑戰(zhàn)，也要努力找到其解決之道。

參考文獻：

[1]陳國云，范杜平.核能發(fā)電的特點及前景預(yù)測.[J].電力科技與環(huán)保，2011，27（5）