新能源展|一文带你揭秘核能
核能发电相比传统的燃煤发电和燃气发电,不会产生大量的温室气体和空气污染物,对环境影响较小。同时,核能发电还具有稳定性高、供应可靠等优势。今天新能源展小编就来揭秘作为一种能效最高、转化效率最高的发电方式——核能。
随着世界朝着到2050年实现净零排放的目标迈进,核能被视为一个重要低碳技术。因为核能不仅是清洁的,也是可靠的,克服了风能、水力和太阳能等可再生能源的间歇性。
01.新能源展浅谈核能
核能是原子核结构发生变化时所释放出的能量。
核能是目前唯一现实的、可大规模代替化石燃料的能源。大规模发展核能是缓解能源短缺、改善能源构成、减轻环境污染的重要途径。
核能包括重元素的原子核发生分裂反应和轻元素的原子核发生聚合反应时所放出的能量,分别称为裂变能和聚变能。
1.核裂变
核裂变反应指是由重金属元素的原子核吸收一个中子,分裂成两个或多个质量较小的原子核并放出数个中子,同时释放能量的反应。
目前,核裂变能主要用于核电站发电。核电站是先把核能转换成内能,最后转换成电能。核电(核裂变的主要燃料是铀)已与水电、火电一起构成世界能源的三大支柱。
2.核聚变
核聚变,即轻原子核结合成较重原子核时放出巨大能量的反应,具有安全、无污染、高效的优点。
目前人类已经可以实现不受控制的核聚变,如氢弹的爆炸,但尚不能将能量控制和有效利用。可控制的核聚变反应目前尚处在研究阶段。
02.新能源展浅谈核能发电的特点
核能发电不像化石燃料发电那样排放巨量的污染物质到大气中,因此核能发电不会造成空气污染。
核能发电不会产生加重地球温室效应的二氧化碳。
核燃料能量密度比起化石燃料高上几百万倍,故核能电厂所使用的燃料体积小,运输与储存都很方便,一座百万瓦的核能电厂一年只需30吨的铀燃料,仅需一辆卡车就能完成运送。
核能发电的成本中,燃料费用所占的比例较低,核能发电的成本相对不易受到国际经济形势影响,故发电成本较其他发电方法稳定。
03.新能源展浅谈核能应用
随着科学技术的发展,“核能”这个词已经不再神秘与陌生,虽然核能看不到、摸不着,但它在农业、医学、工业到环保以及其他各个领域,都得到了广泛的应用。
1.农业
原丰早水稻、鲁棉棉花等生活中很多的农产品,都离不开核技术。从辐射诱变育种、虫害防治、保鲜贮藏到园林育种,处处有核技术的身影。经过辐照后的马铃薯、洋葱、大蒜在常温下可以抑制发芽且保藏8个月之久。我国累计育成突变品种800余个,数量居世界第一。
2.医学
核医学是核技术、电子技术、计算机技术、化学、物理和生物学等现代科学技术与医学相结合的产物,已经成为当今临床医学、影像医学的重要支柱。利用核技术,可以有效治疗心脑血管、肿瘤、贵疡及类风湿关节炎等疾病。核技术和CT、核磁共振、超声技术等相互补充、彼此印证,极大地提高了对疾病的诊断和研究水平,核医学显像是近代临床医学影像诊断领域中一个十分活跃的分支和重要组成部分。
3.工业
我国核技术已经广泛应用到电子、机械、化工、船舶、石油、水利、冶金等领域。特别是在无损检测方面,放射性检测(简称RT)已经是比较成熟的无损检测技术。而利用放射性检测原理制作成的入口探测器更已经广泛用于汽车站、火车站、飞机场及出入境检验检疫等地。
4.环境保护
在环境保护方面,核技术也起了很大作用。全世界每年排入大气中的有害气体达几十亿吨,固体废物、液体废物更是不计其数。这些“三废”,带来了日益严重的酸雨、雾霾、全球气候变暖等危害。运用电子束辐射、等离子体辐照等技术,可有效处理废水、大气、污泥中的废物,达到保护环境的目的。
5.国防及航天
核能在国防方面的应用同样不可小觑。从威力巨大的原子弹,到核潜艇、核动力航母、核电池,核能在国防及航天方面的应用已经越来越广泛。
6.其它
近年来,核技术在公共安全方面也发挥了其不可估量的作用。目前,我国成功研制生产了多种型号的集装箱检测系统。此外,我国爆炸物检测装置、电子束灭菌装置等仪器已为保障人民生命财产安全发挥了重要作用。
新能源展小编觉得,“双碳”目标和数字化转型浪潮下的中国核能产业,正朝着更安全、更先进、更经济、更灵活的方向换挡升级。