神秘的核能發(fā)電

能源短缺是我們?nèi)祟惿鐣l(fā)展中最重要也是最需要解決的問題，而電能又是其中最重要的組成部分，會影響到我們現(xiàn)代社會的方方面面．比如我們生活中常用的手機、電腦、電視、洗衣機、電燈等，都離不開電能．可以說，沒有電能，現(xiàn)代社會就無法正常運行，我們的生活也會大受限制．那么，同學(xué)們有沒有想過，電能是怎么來的呢？

電能是怎么來的

我們知道，天然的能源有煤、石油、天然氣等．我們在使用這些能源的時候，只需要將它們從地下開采出來，經(jīng)過一系列處理便可以直接用來做燃料，最常見的便是我們做飯用的天然氣，可是電能卻和上面這些能源截然不同，雖然自然界也存在放電現(xiàn)象，比如說閃電．然而我們卻不能像開采石油那樣直接從自然界采集電能，而是需要我們建造發(fā)電站來生產(chǎn)電能．

那么，電能是怎樣被生產(chǎn)出來的呢？物理學(xué)上有一個名詞叫作電磁感應(yīng)．通俗地來說，電和磁就像是兩個最好的朋友，它們總是結(jié)伴出行：變化的電場可以產(chǎn)生磁場，而變化的磁場又會產(chǎn)生電場．我們讓可以導(dǎo)電的物體（導(dǎo)體）在磁場中以一定方式運動，導(dǎo)體中就會產(chǎn)生電流，當(dāng)這個現(xiàn)象被發(fā)現(xiàn)的時候，人們就在想，如果用一個導(dǎo)體反復(fù)地在磁場中做特定方式的運動，是不是就會產(chǎn)生源源不斷的電流呢？事實上，發(fā)電的基本原理就是如此．我們不斷地讓導(dǎo)體在磁場中轉(zhuǎn)動，從而獲得源源不斷且穩(wěn)定的電流，那么，怎樣才能讓導(dǎo)體不斷地轉(zhuǎn)動呢？

在發(fā)電站中，我們常使用水蒸氣渦輪機來實現(xiàn)這一目的，同學(xué)們可以把它想象成我們小時候折紙課上做的紙風(fēng)車．當(dāng)風(fēng)通過紙風(fēng)車的時候，風(fēng)車便會圍繞中心轉(zhuǎn)動．而渦輪機正是這樣一個體型巨大的“風(fēng)車”，只是渦輪機的葉片是由鋼鐵做成的，推動它轉(zhuǎn)動的不是風(fēng)，而是在管道中高速流動的水蒸氣，而我們發(fā)電的原理也正是利用高速流動的水蒸氣推動渦輪機高速轉(zhuǎn)動，從而帶動導(dǎo)體在磁場中轉(zhuǎn)動，為我們產(chǎn)生源源不斷的電能，這些電能會通過電網(wǎng)被輸送到千家萬戶，接下來給大家講的，正是我國在大力發(fā)展的電站系統(tǒng)——核電站.

從燃煤電站到核電站

大家一定在平時的生活中接觸或者聽說過各種各樣的發(fā)電站，比如核電站、燃煤電站等．其實這兩種電站的發(fā)電原理都是一樣的——通過高速流動的水蒸氣來推動渦輪機發(fā)電，那么，為什么它們屬于不同的電站種類呢？這是因為它們產(chǎn)生高溫水蒸氣的方式不同．我們知道，只要把水在一定的氣壓下加熱到沸點并繼續(xù)加熱，就可以使其沸騰而產(chǎn)生大量的水蒸氣，而我們加熱水的方式（即產(chǎn)生熱量的方式）是多種多樣的．比如，我們用燃燒煤的方式將水加熱產(chǎn)生水蒸氣來發(fā)電，這種電站叫作燃煤電站：如果我們利用核能將水加熱產(chǎn)生水蒸氣來發(fā)電，那么這種電站便叫作核電站．

做一個簡單的比喻，在生活中，我們想要得到水蒸氣，通常是用水壺?zé)_水．我們可以使用各種不同的熱源，比如燃燒煤，燃燒天然氣，燃燒木頭等．無論我們燒水的方式有何不同，它們的本質(zhì)都是利用熱能將水變成水蒸氣，而區(qū)別僅僅是加熱方式不同．

那么，既然只是加熱方式不同，為什么我們要使用核能發(fā)電呢？到目前為止，使用化石能源（煤、天然氣、石油等）發(fā)電仍然是當(dāng)今世界的主要發(fā)電方式．然而．化石能源并不是取之不盡用之不竭的，它們是千百萬年前埋在地下的動、植物經(jīng)過漫長的地質(zhì)年代形成的，面對現(xiàn)代社會巨大的能源需求，化石能源面臨著枯竭的風(fēng)險．同時，燃燒化石能源會帶來巨大的環(huán)境污染問題．其產(chǎn)生的溫室氣體會造成全球變暖．所以．過度依賴化石能源是不可持續(xù)的發(fā)展方式．因此，世界各國在1997年和2015年分別簽署了“京都議定書”和“巴黎協(xié)定”，就是為了對抗過量碳排放而引起的溫室效應(yīng)．在這樣的背景下，核電作為一種綠色能源，在降低碳排放的同時又能夠為人類社會提供穩(wěn)定的供電，成為我國大力發(fā)展的一項重要發(fā)電方式．

對比國外的一些國家，我國的核電事業(yè)雖然起步時間比較晚，但是發(fā)展最為迅速．自從我國第一座核電站——秦山核電站并網(wǎng)發(fā)電以來，至今已經(jīng)落成超50臺機組并網(wǎng)發(fā)電的成就，通過近幾十年的飛速發(fā)展．我國不但在機組數(shù)量上彎道超車，而且在核電站的研發(fā)上也處在世界前列.

核電站的安全問題

說到核電，人們最先想到的可能就是，核電站是否安全？事實上，這種考慮是完全合理而且必要的，同時也是所有核電工作者最為關(guān)心的地方．在正常運營的情況下．核電站對環(huán)境的影響是非常小的．

然而，我們也不能無視核電站在事故工況下對自然環(huán)境和人類所產(chǎn)生的影響會比諸如火電等傳統(tǒng)發(fā)電形式要大的事實，人類歷史上曾經(jīng)發(fā)生過三次重大的核電站事故，美國三里島核電站事故、蘇聯(lián)切爾諾貝利核電站事故、日本福島核電站事故．所以．使用核電站持續(xù)不斷地提供清潔和綠色的電力供應(yīng)，核電站的安全保障就變得非常重要，其中最為關(guān)鍵的就在于預(yù)防事故的發(fā)生．

我國在建國初期作出開發(fā)利用核能的重大決定之時，就將保障核安全作為重要的國家責(zé)任，制定了一系列的法律法規(guī)．建立了行政監(jiān)管機構(gòu)，按照最嚴格的標準實施監(jiān)督管理．

為確保安全，保護核電站工作人員和核電站周圍居民的健康，我國在核電站的設(shè)計、建造和運行中均遵循“縱深防御，多重保護和多樣性”的原則，以預(yù)防事故的發(fā)生，限制可能發(fā)生事故的后果．這也為我們未來清潔能源的多樣化提供了堅實的安全保障．