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核动力英语:nuclear power,也称原子能或核能)是利用可控核反应来获取能量,然后产生动力、热量电能。该术语包括核裂变,核衰变和核聚变。产生核电的工厂被称作核电站,将核能转化为电能的装置包括反应堆和汽轮发电机。核能在反应堆中被转化为热能,热能将水变为蒸汽推动汽轮发电机组发电。

历史

第一个成功的核裂变实验装置在1938年的柏林被德国科学家奥托·哈恩、莉泽·迈特纳和弗瑞兹·斯特拉斯曼制成。

在第二次世界大战中,一些国家致力于研究核能的利用,它们首先研究的是核反应堆。1942年12月2日,恩里科·费米在芝加哥大学建成了第一个完全自主的链式核反应堆,在他的研究基础上建立的反应堆被用来制造轰炸了长崎的原子弹“胖子”中的钚。在这个时候,一些国家也在研究核能,它们的研究重点是核武器,但同时也进行民用核能的研究。

1951年12月20日人类首次用核反应堆产生出了电能,这个核反应堆位于爱达荷州Arco的EBR-I试验增殖反应堆,它最初向外输出的功率为100kW。

1952年,帕雷委员会(“总统的材料政策委员会”的简称)向当时的美国总统哈利·S·杜鲁门提交了一份报告,这份报告认为核能的前景“相当悲观”,它建议应该让科学家们研究太阳能

1953年12月,美国总统德怀特·艾森豪威尔发表的名为“和平需要原子”的演说,这使美国政府开始资助一系列国际间的核能研究。

1954年建造完成的鹦鹉螺号核动力潜艇是世界上第一艘核动力船[1]

原理

利用核反应来获取能量的原理是:当裂变材料(例如铀-235)在受人为控制的条件下发生核裂变时,核能就会以热的形式被释放出来,这些热量会被用来驱动蒸汽机。蒸汽机可以直接提供动力,也可以连接发电机来产生电能。世界各国军队中的某些潜艇及航空母舰以核能为动力(主要是美国)。

现状

根据国际能源署的资料,2007年全球电力有13.8%由核能提供。截至2014年9月,全世界共有437个核电机组处于运行状态,总装机容量为374.5吉瓦[2],虽然不是所有的核反应堆都正在发电。超过150艘使用核动力推进的舰船已被建造,由超过180个核反应堆提供动力。

2012年,根据国际原子能机构,全世界有15个国家正在建造共有68个民用核电反应堆,其中,中国已有25座核电站正在建造,并且计划建造更多的。美国有近一半的核反应堆的证书被延长到60年,并且认真考虑建造十几个新核电站的计划。德国决定在2022年前关闭所有核电站,而意大利禁止核电站。继福岛之后,国际能源机构估计到2035年要减半新增加的核能发电能力。

事故

核动力相关的重大事故包括三哩岛核泄漏事故(1979年)、切尔诺贝利核事故(1986年)、福岛第一核电站事故(2011年)和一些核动力潜艇事故。在各种能源的事故之中,按照每个单位发电的人命损失计算,核电的安全记录优于其他几种主要的发电方式。

视频

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参考文献