核能應用作為緩和世界能源危機的一種經濟有效的措施有著許多優點,比如,核能發電不會造成空氣污染,當然也有其缺點,核電廠的反應器內有大量的放射性物質,如果在事故中釋放到外界環境,會對生態及民眾造成傷害。
核能安全嗎? 核能發電原理 核能發電的優缺點
核能發電原理
核能發電的能量來自核反應堆中可裂變材料(核燃料)進行裂變反應所釋放的裂變能。裂變反應指鈾-235、钚-239、鈾-233等重元素在中子作用下分裂為兩個碎片,同時放出中子和大量能量的過程。反應中,可裂變物的原子核吸收一個中子后發生裂變并放出兩三個中子。若這些中子除 去消耗,至少有一個中子能引起另一個原子核裂變,使裂變自持地進行,則這種反應稱為鏈式裂變反應。實現鏈式反應是核能發電的前提。
核能發電安全嗎
世界上有比較豐富的核資源,核燃料有鈾、釷氘、鋰、硼等等,世界上鈾的儲量約為417萬噸。地球上可供開發的核燃料資源,可提供的能量是礦石燃料的十多萬倍。核能應用作為緩和世界能源危機的一種經濟有效的措施有許多的優點,其一核燃料具有許多優點,如體積小而能量大,核能比化學能大幾百萬倍;1000克鈾釋放的能量相當于2400噸標準煤釋放的能量;
一座100萬千瓦的大型燒煤電站,每需原煤300~400萬噸,運這些煤需要2760列火車,相當于每天8列火車,還要運走4000萬噸灰渣。同功率的壓水堆核電站,一僅耗鈾含量為3%的低濃縮鈾燃料28噸;每一磅鈾的成本,約為20美元,換算成1千瓦發電經費是0.001美元左右,這和目前的傳統發電成本比較,便宜許多;而且,由于核燃料的運輸量小,所以核電站就可建在最需要的工業區附近。核電站的基本建設投資一般是同等火電站的一倍半到兩倍,不過它的核燃料費用卻要比煤便宜得多,運行維修費用也比火電站少,如果掌握了核聚變反應技術,使用海水作燃料,則更是取之不盡,用之方便。其二是污染少。
火電站不斷地向大氣里排放二氧化硫和氧化氮等有害物質,同時煤里的少量鈾、鈦和鐳等放射性物質,也會隨著煙塵飄落到火電站的周圍,污染環境。而核電站設置了層層屏障,基本上不排放污染環境的物質,就是放射性污染也比燒煤電站少得多。據統計,核電站正常運行的時候,一給居民帶來的放射性影響,還不到一次X光透視所受的劑量。其三是安全性強。從第一座核電站建成以來,全世界投入運行的核電站達400多座,30多來基本上是安全正常的。雖然有1979美國三里島壓水堆核電站事故和1986蘇聯切爾諾貝利石墨沸水堆核電站事故,但這兩次事故都是由于人為因素造成的。隨著壓水堆的進一步改進,核電站有可能會變得更加安全。
核能發電的優缺點
優點:
1.核能發電不像化石燃料發電那樣排放巨量的污染物質到大氣中,因此核能發電不會造成空氣污染。
2.核能發電不會產生加重地球溫室效應的二氧化碳。
3.核能發電所使用的鈾燃料,除了發電外,沒有其他的用途。
4.核燃料能量密度比起化石燃料高上幾百萬倍,故核能電廠所使用的燃料體積小,運輸與儲存都很方便,一座1000百萬瓦的核能電廠一只需30公噸的鈾燃料,一航次的飛機就可以完成運送。
5.核能發電的成本中,燃料費用所占的比例較低,核能發電的成本較不易受到國際經濟情勢影響,故發電成本較其他發電方法為穩定。
缺點:
1.核能電廠會產生高低階放射性廢料,或者是使用過之核燃料,雖然所占體積不大,但因具有放射線,故必須慎重處理,且需面對相當大的政治困擾。
2.核能發電廠熱效率較低,因而比一般化石燃料電廠排放更多廢熱到環境裏,故核能電廠的熱污染較嚴重。
3.核能電廠投資成本太大,電力公司的財務風險較高。
4.核能電廠較不適宜做尖峰、離峰之隨載運轉。
5.興建核電廠較易引發政治歧見紛爭。
6.核電廠的反應器內有大量的放射性物質,如果在事故中釋放到外界環境,會對生態及民眾造成傷害。