核能是什么

作者&投稿:衷祁 (若有异议请与网页底部的电邮联系)
什么是核能,请举例说明?~

核能发电原理,带你看懂核能是如何发电的,了解一下


  核能(或称原子能)是通过核反应从原子核释放的能量,符合阿尔伯特·爱因斯坦的质能方程E=mc² ,其中E=能量,m=质量,c=光速。

  核能可通过三种核反应之一释放:
  1、核裂变,较重的原子核分裂释放结合能。
  2、核聚变,较轻的原子核聚合在一起释放结合能。
  3、核衰变,原子核自发衰变过程中释放能量。

  世界上有比较丰富的核资源,核燃料有铀、钍氘、锂、硼等等,世界上铀的储量约为417万吨。地球上可供开发的核燃料资源,可提供的能量是矿石燃料的十多万倍。核能应用作为缓和世界能源危机的一种经济有效的措施有许多的优点,其一核燃料具有许多优点,如体积小而能量大,核能比化学能大几百万倍;1000克铀释放的能量相当于2700吨标准煤释放的能量;一座100万千瓦的大型烧煤电站,每年需原煤300~400万吨,运这些煤需要2760列火车,相当于每天8列火车,还要运走4000万吨灰渣。同功率的压水堆核电站,一年仅耗铀含量为3%的低浓缩铀燃料28吨;每一磅铀的成本,约为20美元,换算成1千瓦发电经费是0.001美元左右,这和的传统发电成本比较,便宜许多;而且,由于核燃料的运输量小,所以核电站就可建在最需要的工业区附近。核电站的基本建设投资一般是同等火电站的一倍半到两倍,不过它的核燃料费用却要比煤便宜得多,运行维修费用也比火电站少,如果掌握了核聚变反应技术,使用海水作燃料,则更是取之不尽,用之方便。其二是污染少。火电站不断地向大气里排放二氧化硫和氧化氮等有害物质,同时煤里的少量铀、钛和镭等放射性物质,也会随着烟尘飘落到火电站的周围,污染环境。而核电站设置了层层屏障,基本上不排放污染环境的物质,就是放射性污染也比烧煤电站少得多。据统计,核电站正常运行的时候,一年给居民带来的放射性影响,还不到一次X光透视所受的剂量。其三是安全性强。从第一座核电站建成以来,全世界投入运行的核电站达400多座,30多年来基本上是安全正常的。虽然有1979年美国三里岛压水堆核电站事故和1986年苏联切尔诺贝利石墨沸水堆核电站事故,但这两次事故都是由于人为因素造成的。随着压水堆的进一步改进,核电站有可能会变得更加安全。
  国际原子能机构预测到2030年核动力至少占全部动力的25%。最大的增长可能达到100%。中国危机比任何国家都严重,到2020年70%到80%的石油要从国外进口,随着时间的推移,对石油天然气进口的依赖越来越大,而中国海军的实力,不足以保证中国海上石油运输的安全。而核能是解决能源危机的主要办法。

  核能即原子能,它是原子结构发生变化而释放的能量。通常的化学反应,仅涉及原子与原子之间相互结合关系的变化,而原子核不发生变化。在原子核反应中,原子核的组成部分(中子和质子)的相互关系发生变化。由于这些粒子之间结合的紧密程度,远远大于原子间结合的紧密程度,因此核反应中的能量变化比化学反应大几百万倍。核能与化学能可做如下具体比较:
  1公斤标准煤燃烧释放能量29260焦尔
  1公斤石油燃烧释放能量418000焦尔
  1公斤铀-235裂变释放能量685.5亿焦尔
  1公斤抗流混和物聚变释放能量3385.8亿焦尔

  可用作能源的核反应,目前主要有重元素原子核(铀-235、铀-233、钚-239、钍)的裂变反应和轻元素(氘、氚)原子核的聚变反应两大类。核裂变是1942年首次点火实现的,可控核聚变许多国家正在紧张的研究之中,至今尚未实现。所以说,可控核聚变被认为属于下一世纪的能源。

  1954年,世界上第一座核电站在原苏联建成,从而开创了人类和平利用核能的新纪元。据统计,到1989年底,在世界27个国家和地区中正在运行的核电反应堆达到434座,其中美国最多,有111座。现在世界上正在建造的核电反应堆有90多座。目前,核电已占世界发电量的17%。我们生活的地球上,核能资源非常丰富,可作裂变燃料的铀和可转化为核燃料的铁储量很大,相当于化石燃料总能量的10万倍以上。按照现在全世界能量消耗水平计算,可用上万年以上。轻核聚变产生的能量更为惊人,在海水中的抗达1亿吨,可供人类使用1000亿年。

  重原子核分裂,需要中子来引发。当中子跟重原子核碰撞并被吸收,重原子核就会立即分裂成两片。这两片其实是两个轻的原子核。裂变反应同时释放出中子和能量。新产生的中子跟其他原子核碰撞,引起新的裂变,这样可形成链式反应。裂变反应释放出的中子速度很高(每秒几万公里)称快中子。快中子不容易引起裂变,犹如高速子弹穿过物体,不能把物体打碎一样,而较慢的子弹却能把物体击碎。要把快中子减慢下来,使它达到容易引起铀-235裂变的速度(每秒几公里),需要采用慢化剂。常用的慢化剂有普通水、重水和石墨,相应的反应堆称为水堆、重水堆和石墨堆。石墨堆和重水堆可用天然铀作燃料,普通水堆由于吸收中子过多,不能用天然铀,而必须用浓缩铀作燃料。

  核能(或称原子能)是通过转化其质量从原子核释放的能量,符合阿尔伯特·爱因斯坦的方程E=mc²,其中E=能量,m=质量,c=光速常量。核能通过三种核反应之一释放:

  核裂变,打开原子核的结合力。
  核聚变,原子的粒子熔合在一起。
  核衰变,自然的慢得多的裂变形式。

  核裂变,又称核分裂是指由重的原子,主要是指铀或鈈,分裂成较轻的原子的一种核反应形式。 原子弹以及裂变核电站的能量来源都是核裂变。 其中铀裂变在核电厂最常见,加热后铀原子放出2到4个中子,中子再去撞击其它原子,从而形成「链式反应」而自发裂变。撞击时除放出中子还会放出热,再加快撞击,但如果温度太高,反应炉会熔掉,因此通常会放控制棒(硼制成)去吸中子以降低分裂速度。

  核聚变,又称核融合。是指由质量小的原子,主要是指氘或氚,在一定条件下(如超高温和高压),发生原子核互相聚合作用,生成新的质量更重的原子核,并伴随着巨大的能量释放的一种核反应形式。原子核中蕴藏巨大的能量,原子核的变化(从一种原子核变化为另外一种原子核)往往伴随着能量的释放。如果是由重的原子核变化为轻的原子核,叫核裂变,如原子弹爆炸;如果是由轻的原子核变化为重的原子核,叫核聚变,如太阳发光发热的能量来源。

  相比核裂变,核聚变几乎不会带来放射性污染等环境问题,而且其原料可直接取自海水中的氘,来源几乎取之不尽,是理想的能源方式。

  目前人类已经可以实现不受控制的核聚变,如氢弹的爆炸。但是要想能量可被人类有效利用,必须能够合理的控制核聚变的速度和规模,实现持续、平稳的能量输出。科学家正努力研究如何控制核聚变,但是现在看来还有很长的路要走。

  在2005年,部份科学家相信已经成功做出小型的核聚变1,并且得到初步验证2。首个实验核聚变发电站将选址法国3。

  目前主要的几种可控核聚变方式:

  超声波核聚变
  雷射约束(惯性约束)核聚变
  磁约束核聚变(托卡马克)

  核衰变是放射性核素自发地释放射线和能量,最终转化为其他稳定核素的过程。放射性核素在进行核衰变的时候,根据核素的性质可能放射出α射线、 β射线、γ射线以及俘获电子等。

  由於一个原子的衰变是自然地发生,即不能预知何时会发生,因此会以机会率来表示。每颗原子衰变的机率大致相同,做实验的时候,会使用千千万万的原子。当原子开始发生衰变,其数量会越来越少,衰变的速度也会因而减慢。例如一种原子的半衰期为一小时,一小时后其未衰变的原子会剩下原来的二分一,两小时后会是四分一,三小时后会是八分一。

  原子的衰变会产生出另一种元素,并会放出阿尔法、贝塔粒子或中微子,在发生衰变后,该原子也会释出伽马射线。根据爱因斯坦的质能守恒公式E = mc2,衰变是其中一个把质量转为能量的方式。通常衰变所产生的产物多也是带放射性,因此会有一连串的衰变过程,直至该原子衰变至一稳定的同位素。

  发生核衰变的放射性核素有的是在自然界中出现的天然放射性同位素,如碳14,但其衰变只会经过一次β衰变转为氮14原子,并不会一连串地发生。也有很多是经过粒子对撞等方法人工制造的核素。

核能属于什么能源,详细一点.
答:可再生能源和清洁能源。

核能是什么?
答:核能的利用是人类未来能源的一个重要希望,从目前的科学技术水平看,人们开发核能的途径有两条:一是重元素的裂变,如铀;二是轻元素的聚变,如氘、氚。重元素的裂变技术,已得到实际应用;轻元素聚变技术,正在积极研制之中。不论是在核裂变反应的重元素铀,还是核聚变反应的轻元素氘、氚,在世界大洋...

核能也叫什么?
答:核能又称为原子能。核能(或称原子能)是通过转化其质量从原子核释放的能量,符合阿尔伯特·爱因斯坦的方程E=mc2 ,其中E=能量,m=质量,c=光速常量。

什么是核能
答:核能是指通过核反应从原子核中释放能量的过程,是一种高效、低碳、稳定的能源形式。核能的应用包括核反应堆、核武器和核医学等。核反应堆是利用核能的主要方式,通过可控的核反应将铀或钚等核燃料中的原子核裂变,释放出大量的能量。核反应堆中的核裂变过程是可控的,因此核反应堆可以稳定地提供能量。

核能是什么能源
答:核能是什么能源 核能,又叫原子能,分为核聚变能和核裂变能两大类,是一次能源。核能,是通过核反应从原子核释放的能量,核能的发现是人类历史上的一项伟大成就,它的发现需要一直追溯到19世纪末的一位英国物理学家汤姆逊,是他发现了电子的存在,所以人类才慢慢发现原子核的存在。核能,又叫原子能,分...

核能是什么意思
答:核能是从原子核释放的一种能量形式。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,他们为核能的发现和应用奠定了基础。可以一直追溯到19世纪末英国物理学家汤姆逊发现电子开始,人类逐渐揭开了原子核的神秘面纱。核能是人类最具希望的未来能源之一。人们开发核能的...

核能是什么?
答:任何工业活动都要和环境交换物质,从而给环境带来影响。核能的利用也不例外。说核能是清洁的能源,是相对其他的能源而言的。一座100万千瓦的核电站每年只需30吨核燃料。这种燃料丝毫不消耗空气中的氧气。当它静悄悄地“燃烧”时,没有烟,没有灰,也不排出任何能导致疾病的有害物质。核电站通过废水、...

核能源是一种什么样的能源
答:医疗:核技术在医疗领域应用广泛,例如用于放射治疗、核磁共振成像、核医学等。放射治疗是一种利用放射线来杀死癌细胞的治疗方法。核磁共振成像是一种利用核磁共振原理来产生人体内部三维图像的检查方法。核医学是一种利用放射性药物来诊断和治疗疾病的技术。国防:核能是核武器的动力源,也是核潜艇、航母等核...

核能的特性是什么?
答:核能特性是通过核反应从原子核释放的能量。核能俗称原子能,它是原子核里的核子——中子或质子,重新分配和组合时释放出来的能量。核能分为两类:一类叫裂变能,一类叫聚变能。核能有巨大威力。1公斤铀原子核全部裂变释放出来的能量,约等于2700吨标准煤燃烧时所放出的化学能。

核能有哪几种形式?它们各具有什么特点
答:初中物理书上有诶 核能 质子、中子依靠强大的核力紧密结合在一起,一旦使原子核分裂或聚合,就能释放出巨大的能量,这就是核能。核能是能源家族的新成员,它包括核裂变能和核聚变能两种主要形式。裂变 核物理中把重核分裂成质量较小的核,释放出核能的反应称为裂变。裂变能是重金属元素的原子核通过裂变...