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核動力基礎知識大全

發布時間: 2022-07-29 07:34:31

❶ 建造核動力航母最難的技術是什麼

有幾個技術難關:

1、艦體結構。造大船並不算難,以中國的實力,能建造30萬噸級別的VLCC,幾萬噸的航母是能夠自行建造的。但內部布局,如何提高空間利用率,就需要大量的航母使用經驗才能搞定——而這方面卻正是中國目前所缺乏的,所以首艦購買前蘇聯的航母來做測繪與改造。

2、動力。民用船一般能夠20節就能夠滿足需求了,而航母為了提高艦載機的載油、載彈量,以及縮短對跑道的要求,所以一般要求30節左右的航速。那麼航母的輸出動力要遠比大型油輪/郵輪要來得高。中國目前蒸汽輪機技術比較成熟(但機動性和續航能力較差),燃氣輪機是短板,小型化的艦載核反應堆只能造輸出功率較低的,大功率的小型化反應堆方面並沒有經驗。

3、特種鋼。甲板的特鍾鋼要求較高的屈伏強度,並且能耐戰機重著陸的沖擊及尾焰的高溫,還要求低磁特性。而且對金屬加工工藝,比如切割、焊接等都更高。目前中國的980鋼還是相當不錯的,一般認為可以滿足建造航母及先進潛艇的要求。

4、攔阻索。要將十幾噸、以100多節空速飛行,並且著陸時開大推力運動的戰機,在幾十米范圍內將速度減為0,而且要求能反復使用,目前全世界也只有美、俄能夠生產阻攔先進噴氣式戰機的阻攔索。目前中國遼寧號航母已具備這一設備,據稱是國產的(假如確實的話,那麼中國是能生產阻攔這一設備的第三個國家)。

5、彈射器。與攔阻索相反,要將十幾噸的飛機,在短短幾十米的跑道上,速度從0增加至100多節,而且還要能夠根據飛機重量不同來調整其加速狀態,還要能夠快速充電(充蒸汽)並盡量降低對艦用動力系統的影響,還要保證在高強度彈射下其使用可靠性,目前來說只有美國掌握生產能夠彈射先進噴氣式戰機的彈射器,俄羅斯(前蘇聯)曾經對蒸汽彈射器做過大量研發,而中國目前對電磁彈射裝置也在研發。

6、主傳動軸。主要要保證主傳動軸的強度與內部降溫,尤其在大功率輸出的情況下。像法國戴高樂號據傳曾經主傳動軸就出過故障。目前而言,中國有造大型民用船的經驗,主傳動軸技術應該來說是可以過關的。

7、減搖設備。目前來說現在主要是艦體設計(比如V型船頭設計有利於高海況下艦體的穩定)和主動式減搖鰭。以前航母還有使用蓄水艙來減搖的,但對噸位影響較大。目前來說航母的穩定系統應保證在6級海況下飛機的起降(好像是,這點具體的要求記不太清了)。

以上這幾點都是航母最難攻關的點。目前來說,中國在動力方面還欠些火候,在彈射器方面還缺失,其他方面很可能已經實現突破。

❷ 什麼是核動力

核動力是利用可控核反應來獲取能量,從而得到動力、熱量和電能。產生核電的工廠被稱作核電站,將核能轉化為電能的裝置包括反應堆和汽輪發電機組。核能在反應堆中被轉化為熱能,熱能將水變為蒸汽推動汽輪發電機組發電。

核動力是利用可控核反應來獲取能量,從而得到動力,熱量和電能。因為核輻射問題和現在人類還只能控制核裂變,所以核能暫時未能得到大規模的利用。

利用核反應來獲取能量的原理是:當裂變材料(例如鈾-235)在受人為控制的條件下發生核裂變時,核能就會以熱的形式被釋放出來,這些熱量會被用來驅動蒸汽機。

(2)核動力基礎知識大全擴展閱讀:

對於核電廠來說,它需要的熱來自於核反應堆中的核裂變。當一個相當大的可裂變原子核(一般為鈾-235或鈈-239)被一個中子轟擊時,它便分裂為兩個或更多個部分,同時釋放出能量和中子,這個過程就叫做核裂變。

原子核釋放出的中子會繼續轟擊其它原子核。當這個鏈式反應被控制的時候,它釋放出的能量便可用來燒水,產生出的水蒸氣會驅動渦輪機,從而產生電能。

需要記住的是,核爆炸中發生的是「不受控制的」鏈式反應,而核反應堆中的裂變速度無法達到核爆炸所需要的速度,這是因為商業用核燃料的濃度還不夠高。

❸ 初中畢業學習核電專業有哪些課程

近年來,隨著我國核技術及核產業的不斷發展和國家對核技術領域投入的不斷加大,迫切需要高素質的核科學技術人才補充到相關單位。本專業培養具備以核工程技術、工程熱物理為主,以機械、電工、計算機技術等為輔的基本知識結構,理工結合的高級復合型工程技術人才。
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合格畢業後可在政府部門、規劃部門、軍事部門、核電工業和輻射科學相關的科研設計單位、核電站、高等院校等從事規劃、設計、運行、施工、管理、教育和研究開發工作。核技術對人類生活和世界格局的影響逐年增加,在能源、資源、環境、以及人類健康等方面有廣泛應用,所以未來的就業領域是很寬廣的,前景非常好。
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❹ 目前各國的核動力發展到什麼階段,能否研製出空中的航空母艦

目前各國的核動力都還是處於發展階段,也就萌芽階段,不過美國的核動力發展可以還是已經較為成熟,暫時是不可能研製出空中的航空母艦的,目前擁有核動力航母的國家,全世界也僅有美國和法國兩家而且也只有美國的技術較為成熟和先進一些。

核動力對於全世界的任何國家來說都是不小的重點和難點,它具有成本大,技術要求高,危險性性高等特點。

❺ 什麼是核電,什麼是綠色核電

核電-- 核電基本知識 1.什麼是核能 世界上一切物質都是由原子構成的,原子又是由原子核和 它周圍的電子構成的。輕原子核的融合和重原子核的分裂 都能放出能量,分別稱為核聚變能和核裂變能,簡稱核能。 本書內提到的核能是指核裂變能。 前面提到核電廠的燃料是鈾。鈾是一種重金屬元素,天然 鈾由三種同位素組成: 鈾-235 含量0.71% 鈾-238 含量99.28% 鈾-234 含量0.0058% 鈾-235是自然界存在的易於發生裂變的唯一核素。 當一個中子轟擊鈾-235原子核時,這個原子核能分裂成兩個較輕的原子核,同時產生2到3個中子和射線,並放出能量。如果新產生的中子又打中另一個鈾-235原子核,能引起新的裂變。在鏈式反應中,能量會源源不斷地釋放出來。 鈾-235裂變放出多少能量呢?請記住一個數字, 即1千克鈾-235全部裂變放出的能量相當於2700噸標准煤燃燒放出的能量。 2.核反應堆原理 反應堆是核電站的關鍵設計,鏈式裂變反應就在其中進行。 反應堆種類很多,核電站中使用最多的是壓水堆。 壓水堆中首先要有核燃料。核燃料是把小指頭大的燒結二 氧化鈾芯塊,裝到鋯合金管中,將三百多根裝有芯塊的鋯 合金管組裝在一起,成為燃料組件。大多數組件中都有一束控制棒,控制著鏈式反應的強度和反應的開始與終止。 壓水堆以水作為冷卻劑在主泵的推動下流過燃料組件,吸 收了核裂變產生的熱能以後流出反應堆,進入蒸汽發生器, 在那裡把熱量傳給二次側的水,使它們變成蒸汽送去發電, 而主冷卻劑本身的溫度就降低了。從蒸汽發生器出來的主 冷卻劑再由主泵送回反應堆去加熱。冷卻劑的這一循環通 道稱為一迴路,一迴路高壓由穩壓器來維持和調節。 3.什麼是核電站 火力發電站利用煤和石油發電,水力發電站利用水力發電, 而核電站是利用原子核內部蘊藏的能量產生電能的新型發 電站核電站大體可分為兩部分:一部分是利用核能生產蒸 汽的核島、包括反應堆裝置和一迴路系統;另一部分是利用蒸汽發電的常規島,包括汽輪發電機系統。 核電站用的燃料是鈾。鈾是一種很重的金屬。用鈾製成的 核燃料在一種叫「反應堆」的設備內發生裂變而產生大量 熱能,再用處於高壓力下的水把熱能帶出,在蒸汽發生器 內產生蒸汽,蒸汽推動氣輪機帶著發電機一起旋轉,電就 源源不斷地產生出來,並通過電網送到四面八方。這就是 最普通的壓水反應堆核電站的工作原理。 在發達國家,核電已有幾十年的發展歷史,核電已成為一 種成熟的能源。我國的核工業已也已有40多年發展歷史, 建立了從地質勘察、采礦到元件加工、後處理等相當完整 的核燃料循環體系,已建成多種類型的核反應堆並有多年 的安全管理和運行經驗,擁有一支專業齊全、技術過硬的 隊伍。核電站的建設和運行是一項復雜的技術。我國目前 已經能夠設計、建造和運行自己的核電站。秦山核電站就 是由我國自己研究設計建造的。 4.什麼是核電廠 電是電廠生產出來的。我們知道有燒煤或石油的火力發電 廠,有靠水力發電的水電站,還有一些靠風力、太陽能、 地熱、潮汐能、波浪能、沼氣生產電力的小型或實驗性發 電裝置。核電廠就是一種靠原子核內蘊藏的能量,大規模 生產電力的新型發電廠。 核電廠用的燃料是鈾。鈾是一種很重的金屬。用鈾製成的 核燃料在一種叫做「反應堆」的設備內發生裂變而產生大 量熱能,再用處於高壓力下的水把熱能帶出,在蒸汽發生 器內產生出來,並通過電網送到四面八方。這就是最普通 的壓水反應堆核電廠的工作原理。 5.什麼是放射性 約在100年前,科學家發現某些物質能放出三種射線:α( 阿爾法)射線、β(貝塔)射線,γ(伽瑪)射線。 以後的研究證明:α射線是α粒子(氦原子核)流,β射線 是β粒子(電子)流,統稱粒子輻射。類似的還有中了射線、 宇宙射線等。γ射線是波長很短的電磁波,稱為電磁輻射。 類似的還有X射線等。 這些射線的共同特點是:1、有一定穿透物質的能力;2、人 的五官不能感知,但能使照相底片感光;3、照射到某些特 殊物質上能發出可見的熒光;4、通過物質時有產生電離 作用。 射線主要通過電離作用對生物體產生一定的影響。 射線並不可怕,我們吃的食物、住的房屋,甚至我們的身體 內都有能放出射線的物質。我們戴夜光錶、作X光檢查、乘 飛機、吸煙都會接受一定的輻射劑量。但是,過高的輻射劑 量會引起有害健康的效應。 兩個關於放射性的計量單位 6.什麼是反應堆 核反應堆是一個能維持和控制核裂變鏈式反應,從而實現核 能熱能轉換的裝置。 核電廠用的壓水反應堆有一個厚厚的鋼質賀筒形外殼,腰部 有幾個進水品和出水口,稱為壓力容器,900兆瓦的壓水堆, 其壓力容器高12米,直徑3.9米,壁厚約0.2米。 壓力容器內是堆芯,堆芯由燃料組件和控制棒組件等組成。 水在它們的間隙中流過。水在此起兩個作用,一是降低中子 的速度使之易於被鈾-235核吸收,二是帶出熱量。900兆瓦 的壓水堆 一般裝有157個燃料組件,約含80噸二氧化鈾。 壓力容器頂裝有控制棒驅動機構,通過改變控制棒的位置來 實現開堆、停堆(包括緊急停堆)和調節功率的大小。 7.什麼叫做核事故 一般來說,在核設施(例如核電廠)內發生了意外情況,造 成放射性物質外泄,致使工作人員和公眾受超過或相當於規 定限值的照射,則稱為核事故。顯然,核事故的嚴重程度可 以有一個很大的范圍,為了有一個統一的認識標准,國際上 把核設施內發生的有安全意義的事件分為七個等級。 由表可以看出,只有4-7級才稱為「事故」。5級以上的事 故需要實施場外應急計劃,這種事故世界上共發生過三次, 即蘇聯切爾諾貝利事故、英國溫茨凱爾事故和美國三里島事 故。 8.核電部分廠房描述:中國的大部分廠房都是這樣的,二代技術,最近又有關於三代技術的廠房,有興趣的可以去別處查找下,本人水平有限。 1)、 反應堆廠房:包括內外安全殼和內部結構以及堆芯熔融物捕捉器。反應堆廠房是雙層圓筒形結構,該建築包容並支撐與一迴路相關的主要設施(包括壓力容器和主冷卻迴路,包括主泵,蒸發器和穩壓器)。反應堆換料腔和內部結構。輔助設備。廠房的主要功能是防止外部事件對內部反應的影響,確保不發生泄漏。包括一迴路發生事故失水,使廠房內壓力和溫度升高。 1.1)、 安全殼:安全殼是雙層牆體結構,其中內牆體由預應力混凝土筒體和混凝土穹頂構成,內面襯以鋼襯里,保證密封。外安全殼抵抗外部沖擊。1.8米寬的環形區域將內外安全殼隔離,該區域處於負壓狀態,收集發生泄漏事故後泄漏物的收集,保證泄漏物在排入大氣前被過濾,雙層安全殼是考慮在嚴重事故對環境的有效保護。 1.2)、 內部結構:主要功能是提供反應堆壓力容器的支撐和附屬設備的支撐;人員及設備的生物防護;防止管道的甩擊和飛射物對安全殼、各迴路以及安全系統的影響。 1.3)、 結構描述:內部結構是鋼筋混凝土結構包括一次屏蔽牆,二次屏蔽牆,反應堆換料腔;樓板和牆體。 1.4)、 堆芯熔融物捕捉器:位於堆芯CVCS和VDS系統下部分為三部分,由堆坑下部、堆芯熔融物擴展通道和擴張區域組成。表面覆蓋細石混凝土。底部有循環水系統,用以事故狀態下對熔融物降溫,水來自換料儲水箱。 2)、 安全廠房:安全廠房1&4分為9層,分別布置在安全殼兩側;廠房2&3分為8層,布置在一起,採用雙層牆體。外牆與廠房各樓層分開,通向廠房的門應有門禁系統。 3)、 燃料廠房:位於反應堆廠房和安全廠房2、3相對的位置,與反應堆廠房和安全廠房位於一個筏基礎之上。9層(0.00-19.5m區域)。西側為乏燃料水池及相關設施。東側為事故廢氣過濾機組。採用雙層牆,門應有門禁系統。 4)、 核輔助廠房:核輔助廠房內設置與電廠運行必需的與安全無關的輔助系統,同時設置有部分維修區域。是鋼筋混凝土結構,基礎與廠房的筏基礎是分離的,放射性設備周圍設置屏蔽結構以及有系統的隔離。提供充分的生物隔離。 5)、 進出廠房:基礎廠房內設有為保障人員安全進出核島所必需的設備和設施。進出廠房的基礎和核島的基礎臨近,設置沉降縫,允許相對的位移。 6)、 放射性廢棄物廠房:分為放射性廢棄物廠房(HQB)和放射性廢棄物儲存廠房(HQS),其可收集、儲存、處理液體和固體放射性廢棄物。為兩個機組公用,它同1號機組的核輔助廠房建築直接連接,用來儲存、運輸樹脂類廢棄物以及收集、臨時儲存、運送廢液。在放射性廢棄物廠房和2號機輔助廠房附屬建築(2HQS)之間連接一條熱管,用來輸送2號機的廢液。 7)、 應急柴油機房:(HD)是鋼筋混凝土結構,其鋼筋混凝土筏基及地下部分及外牆使用瀝青絕緣材料來防水的。用來放置柴油燃料儲存罐、柴油燃料槽房間的樓板、牆體及天花板表面是摻合了憎油材料的水泥砂漿抹面的。 8)、 安全廠用水泵房:為混凝土結構,其鋼筋混凝土結構設計、配合比及工藝應具備足夠的耐久性以保證結構主體能防止地下水和海水的侵蝕,所有與水接觸的混凝土表面應使用精細模板,其他地方可以使用粗製模板。 更多相關內容,請訪問中國核電論壇 http://www.chinanuclear.cn [編輯本段]核電行業市場可觀 核電站只需消耗很少的核燃料,就可以產生大量的電能,每千瓦時電能的成本比火電站要低20%以上。核電站還可以大大減少燃料的運輸量。例如,一座100萬千瓦的火電站每年耗煤三四百萬噸,而相同功率的核電站每年僅需鈾燃料三四十噸。核電的另一個優勢是干凈、無污染,幾乎是零排放,對於發展迅速環境壓力較大的中國來說,再合適不過。 2007年,中國核電總發電量628.62億千瓦時,上網電量為592.63億千瓦時,同比分別增長14.61%和14.39%。田灣核電站2台106萬千瓦的機組分別於2007年5月和8月投入商運,中國核電運行機組達到11台,運行總裝機容量達907.8萬千瓦。 截至2007年底,中國電力裝機容量達到7.13億千瓦,全國電力供需繼續保持總體平衡態勢。同時,隨著田灣核電站兩台百萬千瓦核電機組投產,目前全國核電裝機容量已達885萬千瓦。 2007年全國水電、火電裝機容量均保持超過10%的增長,分別達到1.45億千瓦和5.54億千瓦。而風電並網生產的裝機總容量則實現翻番,達到403萬千瓦。 中國對於核電的發展已經開始放寬政策,長期以來,中國官方一直強調要「有限」發展核電產業。而在2003年以來,中國出現了全面性能源緊張。在這種情況下,國內關於大力發展核電產業的呼聲日益強烈。高層關於發展核電的這一最新表態無疑是值得肯定的,因為它確立了核電產業的戰略性地步,不但對解決中國長期性的能源緊張有積極意義,而且也是和平時期保持中國戰略威懾能力的理想途徑,可謂「一箭雙雕」。 中國目前建成和在建的核電站總裝機容量為870萬千瓦,預計到2010年中國核電裝機容量約為2000萬千瓦,2020年約為4000萬千瓦。到2050年,根據不同部門的估算,中國核電裝機容量可以分為高中低三種方案:高方案為3.6億千瓦(約佔中國電力總裝機容量的30%),中方案為2.4億千瓦(約佔中國電力總裝機容量的20%),低方案為1.2億千瓦(約佔中國電力總裝機容量的10%)。 中國國家發展改革委員會正在制定中國核電發展民用工業規劃,准備到2020年中國電力總裝機容量預計為9億千瓦時,核電的比重將占電力總容量的4%,即是中國核電在2020年時將為3600-4000萬千瓦。也就是說,到2020年中國將建成40座相當於大亞灣那樣的百萬千瓦級的核電站。 從核電發展總趨勢來看,中國核電發展的技術路線和戰略路線早已明確並正在執行,當前發展壓水堆,中期發展快中子堆,遠期發展聚變堆。具體地說就是,近期發展熱中子反應堆核電站;為了充分利用鈾資源,採用鈾鈈循環的技術路線,中期發展快中子增殖反應堆核電站;遠期發展聚變堆核電站,從而基本上「永遠」解決能源需求的矛盾。 技術及市場現狀 國際核電企業以日系為中心,形成三足鼎立的局面:日本富士財團的日立―美國通用、日本三井財團的東芝―美國西屋、日本三菱財團的三菱重工―法國阿海琺。日本在核電技術和市場的壟斷雛形已經出現,中國加快發展核能應用的能源戰略調整必然受制於日本。 核電技術發展 自1951年12月美國實驗增殖堆1號(EBR-1)首次利用核能發電以來,世界核電至今已有50多年的發展歷史。截止到2005年年底,全世界核電運行機組共有440多台,其發電量約佔世界發電總量的16%。 核電技術方案 縱觀核電發展歷史,核電站技術方案大致可以分四代,即: 第一代核電站:核電站的開發與建設開始於上世紀50年代。1954年,前蘇聯建成電功率為5兆瓦的實驗性核電站:1957年,美國建成電功率為9萬千瓦的shipping port 原型核電站,這些成就證明了利用核能發電的技術可行性。國際上把上述實驗性和原型核電機組稱為第一代核電機組。 第二代核電站:上世界60年代後期,在實驗性和原型核電機組基礎上,陸續建成電功率在30萬千瓦的壓水堆、沸水堆、重水堆、石墨水冷堆等核電機組,它們在進一步證明核能發電技術可行性的同時,使核電的經濟性也得以證明。上世紀70年代,因石油漲價引發的能源危機促進了核電的大發展。目前世界上商業運行的四百多座核電機組絕大部分是在這段時期建成的,習慣上稱之為第二代核電機組。 第三代核電站:上世紀90年代,為了解決三里島和切爾諾貝利核電站的嚴重事故的負面影響,世界核電業界集中力量對嚴重事故的預防和緩解進行了研究和攻關,美國和歐洲先後出台了「先進輕水堆用戶要求」文件,即URD文件(utility requirements document)和「歐洲用戶對輕水堆核電站的要求」,即(EUR)文(European utility requirements document),進一步明確了預防與緩解嚴重事故、提高安全可靠性和改善人因工程等方面的要求。國際上通常把滿足URD文件或EUR文件的核電機組稱為第三代核電機組。對第三代核電機組要求能在2010年前進行商用建造。 第四代核電站:2000年1月,在美國能源部的倡議下,美國、英國、瑞士、南非、日本、法國、加拿大、巴西、韓國和阿根廷等十個有意發展核能的國家,聯合組成了「第四代國際核能論壇」(GIF),於2001年7月簽署了合約,約定共同合作研究開發第四代核能技術。根據設想,第四代核能方案的安全性和經濟性將更加優越,廢物量極少,無需廠外應急,並具備固有的防止核擴散的能力。 第一代核電站為原型堆,其目的在於驗證核電設計技術和商業開發前景;第二代核電站為技術成熟的商業堆,目前在運的核電站絕大部分屬於第二代核電站;第三代核電站為符合URD或EUR要求的核電站,其安全性和經濟性均較第二代有所提高,屬於未來發展的主要方向之一;第四代核電站強化了防止核擴散等方面的要求,目前處在原型堆技術研發階段。祝你好運!

❻ 什麼是核電

-- 核電基本知識
1.什麼是核能

世界上一切物質都是由原子構成的,原子又是由原子核和 它周圍的電子構成的。輕原子核的融合和重原子核的分裂 都能入出能量,分別稱為核聚變能和核裂變能,簡稱核能。

本書內提到的核能是指核裂變能。 前面提到核電廠的燃料是鈾。鈾是一種重金屬元素,天然 鈾由三種同位素組成:

鈾-235 含量0.71%

鈾-238 含量99.28%

鈾-234 含量0.0058%

鈾-235是自然界存在的易於發生裂變的唯一核素。

當一個中子轟擊鈾-235原子核時,這個原子核能分裂成兩 個較輕的原子核,同時產生2到3個中了和射線,並放出能 量。如果新產生的中子又打中另一個鈾-235原子核,硬引 起新的裂變。在鏈式反應中,能量會源源不斷地釋放出來。

鈾-235裂變放出多少能量呢?請記住一個數字,

即 1千克鈾-235全部裂變放出的能量相當於2700噸標准煤燃 燒放出的能量。

2.核反應堆原理

反應堆是核電站的關鍵設計,鏈式裂變反應就在其中進行。 反應堆種類很多,核電站中使用最多的是壓水堆。

壓水堆中首先要有核燃料。核燃料是把小指頭大的燒結二 氧化鈾芯塊,裝到鋯合金管中,將三百多根裝有芯塊的鋯 合金管組裝在一起,成為燃料組件。大多數組件中都有一 束控制棒,控制著鏈式反應的強度和反應的開始與終止。

壓水堆以水作為冷卻劑在主泵的推動下流過燃料組件,吸 收了核裂變產生的熱能以後流出反應堆,進入蒸汽發生器, 在那裡把熱量傳給二次側的水,使它們變成蒸汽送去發電, 而主冷卻劑本身的溫度就降低了。從蒸汽發生器出來的主 冷卻劑再由主泵送回反應堆去加熱。冷卻劑的這一循環通 道稱為一迴路,一迴路高壓由穩壓器來維持和調節。

3.什麼是核電站

火力發電站利用煤和石油發電,水力發電站利用水力發電, 而核電站是利用原子核內部蘊藏的能量產生電能的新型發 電站核電站大體可分為兩部分:一部分是利用核能生產蒸 汽的核島、包括反應堆裝置和一迴路系統;另一部分是利 用蒸汽發電的常規島,包括汽輪發電機系統。

核電站用的燃料是鈾。鈾是一種很重的金屬。用鈾製成的 核燃料在一種叫「反應堆」的設備內發生裂變而產生大量 熱能,再用處於高壓力下的水把熱能帶出,在蒸汽發生器 內產生蒸汽,蒸汽推動氣輪機帶著發電機一起旋轉,電就 源源不斷地產生出來,並通過電網送到四面八方。這就是 最普通的壓水反應堆核電站的工作原理。

在發達國家,核電已有幾十年的發展歷史,核電已成為一 種成熟的能源。我國的核工業已也已有40多年發展歷史, 建立了從地質勘察、采礦到元件加工、後處理等相當完整 的核燃料循環體系,已建成多種類型的核反應堆並有多年 的安全管理和運行經驗,擁有一支專業齊全、技術過硬的 隊伍。核電站的建設和運行是一項復雜的技術。我國目前 已經能夠設計、建造和運行自己的核電站。秦山核電站就 是由我國自己研究設計建造的。

4.什麼是核電廠

電是電廠生產出來的。我們知道有燒煤或石油的火力發電 廠,有靠水力發電的水電站,還有一些靠風力、太陽能、 地熱、潮汐能、波浪能、沼氣生產電力的小型或實驗性發 電裝置。核電廠就是一種靠原子核內蘊藏的能量,大規模 生產電力的新型發電廠。

核電廠用的燃料是鈾。鈾是一種很重的金屬。用鈾製成的 核燃料在一種叫做「反應堆」的設備內發生裂變而產生大 量熱能,再用處於高壓力下的水把熱能帶出,在蒸汽發生 器內產生出來,並通過電網送到四面八方。這就是最普通 的壓水反應堆核電廠的工作原理。

5.什麼是放射性

約在100年前,科學家發現某些物質能放出三種射線:α( 阿爾法)射線、β(貝塔)射線,γ(伽瑪)射線。

以後的研究證明:α射線是α粒子(氦原子核)流,β射線 是β粒子(電子)流,統稱粒子輻射。類似的還有中了射線、 宇宙射線等。γ射線是波長很短的電磁波,稱為電磁輻射。 類似的還有X射線等。

這些射線的共同特點是:1、有一定穿透物質的能力;2、人 的五官不能感知,但能使照相底片感光;3、照射到某些特 殊物質上能發出可見的熒光;4、通過物質時有產生電離 作用。

射線主要通過電離作用對生物體產生一定的影響。

射線並不可怕,我們吃的食物、住的房屋,甚至我們的身體 內都有能放出射線的物質。我們戴夜光錶、作X光檢查、乘 飛機、吸煙都會接受一定的輻射劑量。但是,過高的輻射劑 量會引起有害健康的效應。

兩個關於放射性的計量單位

6.什麼是反應堆

核反應堆是一個能維持和控制核裂變鏈式反應,從而實現核 能熱能轉換的裝置。

核電廠用的壓水反應堆有一個厚厚的鋼質賀筒形外殼,腰部 有幾個進水品和出水口,稱為壓力容器,900兆瓦的壓水堆, 其壓力容器高12米,直徑3.9米,壁厚約0.2米。

壓力容器內是堆芯,堆芯由燃料組件和控制棒組件等組成。 水在它們的間隙中流過。水在此起兩個作用,一是降低中子 的速度使之易於被鈾-235核吸收,二是帶出熱量。900兆瓦 的壓水堆 一般裝有157個燃料組件,約含80噸二氧化鈾。

壓力容器頂裝有控制棒驅動機構,通過改變控制棒的位置來 實現開堆、停堆(包括緊急停堆)和調節功率的大小。

7.什麼叫做核事故

一般來說,在核設施(例如核電廠)內發生了意外情況,造 成放射性物質外泄,致使工作人員和公眾受超過或相當於規 定限值的照射,則稱為核事故。顯然,核事故的嚴重程度可 以有一個很大的范圍,為了有一個統一的認識標准,國際上 把核設施內發生的有安全意義的事件分為七個等級。

由表可以看出,只有4-7級才稱為「事故」。5級以上的事 故需要實施場外應急計劃,這種事故世界上共發生過三次, 即蘇聯切爾諾貝利事故、英國溫茨凱爾事故和美國三里島事 故。
參考資料:http://www.hnnd.com/bbs/printpage.asp?BoardID=32&ID=2133

❼ 核動力航空母艦的發展歷史有哪些

自從美國建成核潛艇後,美海軍認識到核動力優越性後,決定研製核動力航母。

1961年11月,世界上第一艘核動力航母「企業」號建成服役。美國的「企業」號航母上裝備核動力裝置,使航空母艦具有更大的機動性和驚人的續航力,更換一次核燃料可連續航行10年。而且,它可以高速地駛往世界上任何一個海域。「企業」號核動力航母的問世,使航空母艦的發展進入新紀元。

美國在「企業」號核動力航空母艦基礎上又發展了「尼米茲」級核動力航空母艦,這是繼「企業」號核航母之後,為美國第二代核動力航空母艦。它的首制艦是「尼米茲」號,於1975年5月建成、服役。它的標准排水量72916噸,艦長332.9米,寬40.8米,艦上裝有2座核反應堆和4台蒸汽輪機,航速30節以上,裝填一次核燃料可持續使用13年,航程可達到100萬海里。艦上可搭載90架各種類型戰機,最大艦載機數量超過一百架。

尼米茲級是美國海軍大型核動力航空母艦,舷號自CVN-68至CVN-77,共計建造十艘。從二十世紀六十年代開始設計建造,直到二十一世紀初,尼米茲級一直是美國海上力量和全球戰略的支柱。

現在,美國正在發展和建造福特級核動力航空母艦,它是在尼米茲級核動力航空母艦發展起來的。美國擁有世界上最多的和最大的航空母艦,並擁有「企業」級、「尼米茲」級大型核航母,美國是當今世界上航母力量最強大的國家,美國的核航母技術仍處於世界領先地位。

核動力航母的研製包括五大技術:即艦載機、母艦總體、核動力裝置、飛機起降裝置(含彈射器、阻攔裝置、升降裝置等)、航空管制與光電引導著艦控制系統。

❽ 核動力公式

核動力公式E=MC2。
1905年,愛因斯坦發表提出了狹義相對論和著名的核動力公式E=MC2,為原子能的發現和利用奠定了理論基礎。

❾ 核電的基本知識

世界上一切物質都是由原子構成的,原子又是由原子核和它周圍的電子構成的。輕原子核的融合和重原子核的分裂 都能放出能量,分別稱為核聚變能和核裂變能,簡稱核能。
這里提到的核能是指核裂變能。前面提到核電廠的燃料是鈾。鈾是一種重金屬元素,天然鈾由三種同位素組成:
鈾-235 含量0.71%
鈾-238 含量99.28%
鈾-234 含量0.0058%(鈾-235是自然界存在的易於發生裂變的唯一核素。)
當一個中子轟擊鈾-235原子核時,這個原子核能分裂成兩個較輕的原子核,同時產生2到3個中子和射線,並放出能量。如果新產生的中子又打中另一個鈾-235原子核,能引起新的裂變。在鏈式反應中,能量會源源不斷地釋放出來。
鈾-235裂變放出多少能量呢?請記住一個數字,
即1千克鈾-235全部裂變放出的能量相當於2700噸標准煤燃燒放出的能量。 反應堆是核電站的關鍵設計,鏈式裂變反應就在其中進行。反應堆種類很多,核電站中使用最多的是壓水堆。
壓水堆中首先要有核燃料。核燃料是把小指頭大的燒結二氧化鈾芯塊,裝到鋯合金管中,將三百多根裝有芯塊的鋯合金管組裝在一起,成為燃料組件。大多數組件中都有一束控制棒,控制著鏈式反應的強度和反應的開始與終止。
壓水堆以水作為冷卻劑在主泵的推動下流過燃料組件,吸收了核裂變產生的熱能以後流出反應堆,進入蒸汽發生器, 在那裡把熱量傳給二次側的水,使它們變成蒸汽送去發電, 而主冷卻劑本身的溫度就降低了。從蒸汽發生器出來的主 冷卻劑再由主泵送回反應堆去加熱。冷卻劑的這一循環通道稱為一迴路,一迴路高壓由穩壓器來維持和調節。 火力發電站利用煤和石油發電,水力發電站利用水力發電,而核電站是利用原子核內部蘊藏的能量產生電能的新型發電站核電站大體可分為兩部分:一部分是利用核能生產蒸 汽的核島、包括反應堆裝置和一迴路系統;另一部分是利用蒸汽發電的常規島,包括汽輪發電機系統。
核電站用的燃料是鈾。鈾是一種很重的金屬。用鈾製成的核燃料在一種叫「反應堆」的設備內發生裂變而產生大量 熱能,再用處於高壓力下的水把熱能帶出,在蒸汽發生器內產生蒸汽,蒸汽推動氣輪機帶著發電機一起旋轉,電就源源不斷地產生出來,並通過電網送到四面八方。這就是最普通的壓水反應堆核電站的工作原理。
在發達國家,核電已有幾十年的發展歷史,核電已成為一 種成熟的能源。中國的核工業已也已有40多年發展歷史,建立了從地質勘察、采礦到元件加工、後處理等相當完整 的核燃料循環體系,已建成多種類型的核反應堆並有多年 的安全管理和運行經驗,擁有一支專業齊全、技術過硬的隊伍。核電站的建設和運行是一項復雜的技術。中國已經能夠設計、建造和運行自己的核電站。秦山核電站就是由中國自己研究設計建造的。日本的核電站數量是55座,核電比例為30%,計劃到 2030年將核電比例提高到41%。印度有20座。俄羅斯有31座,歐盟有16國擁有核電站,核電站總數158個。法國59座,英國在30座以上,美國最多,達104座。
就發電比例而言,目前全世界400多座核電站,年發電量佔全世界總發電量的17%,其中,法國核電裝機占總裝機的78%,日本核電裝機占總裝機的36%,美國核電裝機占總裝機的20%,韓國核電裝機占總裝機的42%,而在中國大陸僅佔1.6%。中國已超越美國,成為世界第一碳排放大國。
根據原本的數值全世界本因建設1000座核電站全世界40%靠核能.2500座核電就能滿足目前全世界的用電。但是反核人士的運動下,只有區區16%的發電能力,如果中國建設一百多座也許能補上4%,中國有六百多座核電站的話,就在沒有什麼能源困擾。前美國國家航空航天局科學家漢森(Hansen)作為合著者參與了一項研究。該研究估計1971年到2009年間,核能的使用很可能避免了至少184萬人死於世界范圍內化石燃料燃燒帶來的惡劣影響。他們表示,「沒有缺點的能源系統是不存在的。我們希望在制訂能源系統政策時,能基於事實,而不帶有感情色彩和偏見,因為這些不適用於二十一世紀的核能技術。」核能的發展,對醫療、環保、軍事、航母、機器人動力、核動力衛星、航天核動力飛機、航空空間站電源至關重要。隨著航天、航空、深海機器人等領域用核電池的成熟,核電池和太陽能電池必將在汽車這一能源大戶中得到應用。光子傳送技術,如今各個強國,正在把這變成現實,人們幻想著,用激光在地球和月亮之間,搭建一座彩虹橋,開采月球的礦產和能源。國際能源署斷言,如果未來幾十年核電份額大幅下降,那麼要達到控制溫室氣體濃度在450ppm的目標,將需要對新興的低碳技術進行戰略性的部署,而這些技術還需要驗證。目前的核電大國也意識到,沒有核電的參與,要達到減排目標是一件難度巨大、代價高昂的事情。基於共同的目標,我們近期的能源供應需要側重現有核能和能量穩定的地熱能。 約在100年前,科學家發現某些物質能放出三種射線:α(阿爾法)射線、β(貝塔)射線,γ(伽瑪)射線。
以後的研究證明:α射線是α粒子(氦原子核)流,β射線 是β粒子(電子)流,γ(伽瑪)射線是光子流。
這些射線的共同特點是:1、有一定穿透物質的能力;2、人的五官不能感知,但能使照相底片感光;3、照射到某些特 殊物質上能發出可見的熒光;4、通過物質時有產生電離作用。
射線主要通過電離作用對生物體產生一定的影響。
射線並不可怕,我們吃的食物、住的房屋,甚至我們的身體 內都有能放出射線的物質。我們戴夜光錶、作X光檢查、乘飛機、吸煙都會接受一定的輻射劑量。但是,過高的輻射劑 量會引起有害健康的效應。
兩個關於放射性的計量單位
居里(Curie,符號為:Ci),表示單位時間內發生衰變的原子核數。1居里(Ci)=3.7x10^10貝克(Bq),1克的鐳226每秒能產生3.7×10^10次原子核衰變,該源的放射性強度即為1居里。換算:1毫居里=3.7×10^7次/秒 1微居里=3.7×10^4次/秒。
貝克勒爾(Becquerel,符號為:Bq),是放射性活度的國際單位制導出單位,1 Bq指每秒有一個原子衰變。比如,一克的鐳放射性活度有3.7×10^10Bq。
概括起來可以認為:
1R(倫琴)相當於10mSv(毫西弗)=10,000μSv(微西弗)=0.01Sv(西弗)=1rem(雷姆)
一座核電站允許的年輻射劑量是5毫雷姆。在美國達拉斯,居民每年從自然環境建築物、岩石、土地等接受的劑量約80毫雷姆。在科羅拉多,居民每年接受約130毫雷姆。只要從達拉斯遷居到科羅拉多,你每年接受的輻射劑量要比住在核電站附近的人大十倍多。雖然輻射可能引起癌症,但這種可能性有多大呢?根據國外實測結果,生活在核電廠周圍的人每年接受的劑量當量小於0.01毫希。我們以每年接受0.01毫希為例,這種可能性為千萬分之一點五。也就是說,這個人由核電廠造成的致癌危險只相當於每天吸五分之一支煙。 核反應堆是一個能維持和控制核裂變鏈式反應,從而實現核能-熱能轉換的裝置。
核電廠用的壓水反應堆有一個厚厚的鋼質賀筒形外殼,腰部 有幾個進水口和出水口,稱為壓力容器,900兆瓦的壓水堆, 其壓力容器高12米,直徑3.9米,壁厚約0.2米。
壓力容器是堆芯,堆芯由燃料組件和控制棒組件等組成。水在它們的間隙中流過。水在此起兩個作用,一是降低中子的速度使之易於被鈾-235核吸收,二是帶出熱量。900兆瓦 的壓水堆 一般裝有157個燃料組件,約含80噸二氧化鈾。
壓力容器頂裝有控制棒驅動機構,通過改變控制棒的位置來 實現開堆、停堆(包括緊急停堆)和調節功率的大小。 一般來說,在核設施(例如核電廠)內發生了意外情況,造 成放射性物質外泄,致使工作人員和公眾受超過或相當於規 定限值的照射,則稱為核事故。顯然,核事故的嚴重程度可以有一個很大的范圍,為了有一個統一的認識標准,國際上 把核設施內發生的有安全意義的事件分為七個等級。
由表可以看出,只有4-7級才稱為「事故」。5級以上的事 故需要實施場外應急計劃,這種事故世界上共發生過四次, 即蘇聯切爾諾貝利事故、英國溫茨凱爾事故,美國三里島事故和日本福島核電站事故。
切爾諾貝利核事故是技術落後和人為原因的結果。 1986年4月26日,前蘇聯建切爾諾貝利核電站第四號反應堆大起火,並發生化學爆炸(並非核爆炸)。爆炸釋放量相當於堆內約3%~4%的核燃料。事故當時有2人被炸死,1人死於心臟病,救火中有29人受輻射損傷,其中28人因患急性放射性病致死。事故後周圍30公里范圍內撤離了21萬居民。 事實上,這是一次嚴重的人為責任事故,當時研究人員在做一次安全實驗,切斷了反應堆所有的安全措施,卻又啟動了反應堆,這個實驗方案嚴重違反了安全規程,這是事故的人為原因。事故的技術原因是前蘇聯開發的這種石墨水冷堆具有較大的缺陷,它有一段正溫度系數的正反饋工作區,這在反應堆的設計上是不能允許的,另外,切爾諾貝利核電站沒有絕大多數核電站具有的安全殼。
美國三哩島核事故並未造成人員傷亡和實質性影響 1979年3月38日清晨,美國建在賓夕法尼亞洲哈里斯堡東南16公里的三哩島核電站,第二號反應堆發生了一起嚴重的失水事故,反應堆的堆芯部分熔化,大部分燃料元件損壞或熔化,放射性裂變產物泄漏到安全殼內,但並未外泄,對環境造成了輕微影響。由於事發地為美國,這次事故引起了極為強烈的反響,但其本身危害並不大,核電站內的118名職工無一傷亡,只有三人受到略高於季度允許劑量的照射,其餘都在職業控制劑量以內。外泄的放射性物質也更少,方圓80公里的200萬居民中,平均每人所受的放射性劑量還不如帶一年夜光錶或看一年彩電所受的劑量。三哩島核事故是迄今壓水堆核電廠發生的最嚴重的事故。 反應堆廠房:包括內外安全殼和內部結構以及堆芯熔融物捕捉器。反應堆廠房是雙層圓筒形結構,該建築包容並支撐與一迴路相關的主要設施(包括壓力容器和主冷卻迴路,包括主泵,蒸發器和穩壓器)。反應堆換料腔和內部結構。輔助設備。廠房的主要功能是防止外部事件對內部反應的影響,確保不發生泄漏。包括一迴路發生事故失水,使廠房內壓力和溫度升高。
1. 安全殼:安全殼是雙層牆體結構,其中內牆體由預應力混凝土筒體和混凝土穹頂構成,內面襯以鋼襯里,保證密封。外安全殼抵抗外部沖擊。1.8米寬的環形區域將內外安全殼隔離,該區域處於負壓狀態,收集發生泄漏事故後泄漏物的收集,保證泄漏物在排入大氣前被過濾,雙層安全殼是考慮在嚴重事故對環境的有效保護。
2、 內部結構:主要功能是提供反應堆壓力容器的支撐和附屬設備的支撐;人員及設備的生物防護;防止管道的甩擊和飛射物對安全殼、各迴路以及安全系統的影響。
3、 結構描述:內部結構是鋼筋混凝土結構包括一次屏蔽牆,二次屏蔽牆,反應堆換料腔;樓板和牆體。
4、 堆芯熔融物捕捉器:位於堆芯CVCS和VDS系統下部分為三部分,由堆坑下部、堆芯熔融物擴展通道和擴張區域組成。表面覆蓋細石混凝土。底部有循環水系統,用以事故狀態下對熔融物降溫,水來自換料儲水箱。
5、 安全廠房:安全廠房1&4分為9層,分別布置在安全殼兩側;廠房2&3分為8層,布置在一起,採用雙層牆體。外牆與廠房各樓層分開,通向廠房的門應有門禁系統。
6、 燃料廠房:位於反應堆廠房和安全廠房2、3相對的位置,與反應堆廠房和安全廠房位於一個筏基礎之上。9層(0.00-19.5m區域)。西側為乏燃料水池及相關設施。東側為事故廢氣過濾機組。採用雙層牆,門應有門禁系統。
7、核輔助廠房:核輔助廠房內設置與電廠運行必需的與安全無關的輔助系統,同時設置有部分維修區域。是鋼筋混凝土結構,基礎與廠房的筏基礎是分離的,放射性設備周圍設置屏蔽結構以及有系統的隔離。提供充分的生物隔離。
8、 進出廠房:基礎廠房內設有為保障人員安全進出核島所必需的設備和設施。進出廠房的基礎和核島的基礎臨近,設置沉降縫,允許相對的位移。
9、 放射性廢棄物廠房:分為放射性廢棄物廠房(HQB)和放射性廢棄物儲存廠房(HQS),其可收集、儲存、處理液體和固體放射性廢棄物。為兩個機組公用,它同1號機組的核輔助廠房建築直接連接,用來儲存、運輸樹脂類廢棄物以及收集、臨時儲存、運送廢液。在放射性廢棄物廠房和2號機輔助廠房附屬建築(2HQS)之間連接一條熱管,用來輸送2號機的廢液。7)、 應急柴油機房:(HD)是鋼筋混凝土結構,其鋼筋混凝土筏基及地下部分及外牆使用瀝青絕緣材料來防水的。用來放置柴油燃料儲存罐、柴油燃料槽房間的樓板、牆體及天花板表面是摻合了憎油材料的水泥砂漿抹面的。
10、 安全廠用水泵房:為混凝土結構,其鋼筋混凝土結構設計、配合比及工藝應具備足夠的耐久性以保證結構主體能防止地下水和海水的侵蝕,所有與水接觸的混凝土表面應使用精細模板,其他地方可以使用粗製模板。