核能的开发和利用

,单击此处编辑母版标题样式,LCES-2011,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,核能的开发和利用,国内外的核能现状,截止,2005,年,1,月,30,个国家和地区共,439,座核电机组在运行,总装机容量,36000,万千瓦,总发电量,25000,亿度,占,16%,。,中国大陆目前,9,台机组,装机容量,660,万千瓦,占,1.7%,发电量,420,亿度,占,2.2%,。,2020,年计划核电装机容量达到,3600,万千瓦,占,4%,平均每年新增,2-3,套百万千瓦级核电机组。,中国于1964年成功地爆炸了第一颗原子弹.,1967年成功地爆炸了第一颗氢弹.,核能的利用,核能：,原子核发生变化时所释放出的能量。,获得核能的两条途径是：,核裂变,和,核聚变,清洁能源 高密度能量 储量丰富,核能的优点：,核裂变,用中子轰击铀235，铀核会分裂成,2,个新原子核，并释放能量的过程。,1,kg,铀中的铀核如果全部发生裂变，释放出的能量大约相当于,2500,t,的标准煤完全燃烧所放出能量.,核裂变,铀核裂变时，同时放出,2 - 3,个中子，如果这些中子再引起其它铀核裂变，就可以使裂变反应不断地进行下去，这种反应叫做链式反应。,链反应,爆炸,不可控的核反应,可控反应堆,核电站,原子弹,聚变,个质量较小的原子核结合成较大的新核，,并释放能量的过程。,氢弹,就是利用聚变原理制成的。,聚变,需要在几百万摄氏度的高温下才能发生，,因此聚变又叫,热核反应,.,核能,内能,机械能,电能,核能的和平利用,核电站,核反应堆,核反应堆能缓慢、平稳地释放核能。,以可控方式实现自持链式裂变反应或核聚变反应的装置。,核反应堆,是核电站的,核心,。,反应堆简介,总体特点,a.,以净化的普通水作冷却剂和慢化剂,b.,轻水慢化性能好,堆芯较小,吸收截面大,低富集度加浓铀,c.,一回路冷却剂压力一般为,15.5MPa,d.,压水堆核电站有放射性的一回路和二回路系统分开，放射性冷却剂不会进入二污染二回路设备，,运行和维护方便,，需要处理的,废气、废水、废物量较少。,1.,压水堆,(Pressurized Water Reactor),BWR,与,PWR,同属于轻水堆,在设计上有许多相同点,:,a.,以轻水作为冷却剂和慢化剂,b.,用富集度为,3-4%,的低加浓铀做燃料,c.,堆芯在一个压力壳内，裂变能转化为热能，产生蒸汽推动汽轮机发电,2.,沸水堆,( Boiling Water Reactor),反应堆简介,反应堆简介,以天然铀为燃料，重水为慢化剂，重水作冷却剂。,代表性重水堆核电厂,:,CANDU(CANadian Deuterium Uranium Reactor),ACR-1000(Advanced CANDU Reactor),3.,重水堆,( Heavy Water Reactor),气冷堆是以,石墨,作为慢化剂，,二氧化碳,或,氦气,作为冷却的反应堆。,4.,气冷堆,( Gas Cooled Reactor ),反应堆简介,1),实现核燃料增殖。,2),核燃料裂变主要由快中子引起，堆内不需要慢化剂，堆,芯有害吸收减少，转换比增大。,3),使用传热能力强而慢化能力小的钠为冷却剂。,5.,钠冷快堆,( Sodium Cooled Fast Reactor),第四代反应堆,:,气冷快堆,GFR (Gas Cooled Fast Reactor),铅冷快堆,LFR (Lead Cooled Fast Reactor),熔盐堆,MSR (Molten Salt Reactor),超临界水冷堆,SCWR (Supercritical Water Cooled Reactor),超高温堆,VHTR (Very High Temperature Reactor),反应堆简介,核能机构,国际原子能机构,经济合作和发展组织,美国能源部,美国核学会,阿贡国立实验室,费米国立加速器实验室,劳伦斯,-,伯克利国立实验室,洛斯,阿拉莫斯国立实验室,桑地亚国立实验室,劳伦斯,利弗莫尔国立实验室,橡树岭国立实验室,美国核能研究所,美国放射性废物管理办公室,Thank You !,