[正确认识核能]菠萝蜜的核能吃吗

时间：2019-02-02 03:26:50　来源：柠檬阅读网本文已影响人

　　中新网2005年11月20日电，据美国媒体报道，美军已经决定，在3年后的2008年，让目前以美国弗吉尼亚洲为母港的核动力航母“乔治・华盛顿”号进驻日本的美军横须贺基地，代替“小鹰”号航母。这将是美国核动力航母首次进驻日本。围绕核动力航母进驻横须贺基地的问题，当地的日本神奈川县和横须贺市表示强烈愤怒和反对，他们说，“这样的决定无视当地的声音”。
　　为什么同样是航母，却要反对呢?原来关键在于“核动力”。有同学可能要问了什么是核动力?顾名思义就是以核能为动力能量来源。下面我们就一起来研究一下核能有什么奥秘。
　　
　　一、什么是核能
　　
　　同学们都知道一切物质由分子组成，分子又由原子组成。原子还可以分成原子核和电子。原子核十分牢固，要使它变化十分困难。若一旦原子核的结构发生变化时，它释放出大量的能量，称为原子核能，简称核能，俗称原子能。它给人类提供了一种新的能源。
　　
　　二、获得核能的途径
　　
　　到目前为止人类获得核能有两条途径。
　　早在1939年物理学家就发现铀的原子核在一个中子的轰击下，能够分裂成几个中等质量的原子核的同时产生能量，这个能量比相同质量的化学反应放出的能量大几百万倍以上!就这样，人们发现了“原子的火花”，一种新形式的能量_这个能量是由原子裂变而产生的，故称其为原子核裂变能，它是核能的一种。但当时人们只注意到了释放出惊人的能量，却忽略了释放中子的问题。稍后，物理学家又发现了更重要的一点，也是最引人注目的一点，就是：在铀核裂变释放出巨大能量的同时，还放出两、三个中子来。这是又一项惊人的发现。为什么呢?
　　一个中子打碎一个铀核，产生能量，放出两个中子来；这两个中子又打中另外两个铀核，产生两倍的能量，再放出四个中子来；这四个中子又打中邻近的四个铀核，产生四倍的能量，再放出八个中子来……以此类推，这样的链式反应，也就是一环扣一环的反应，又称连锁反应，持续下去，宛如雪崩，山顶上一团雪滚下来，这团雪带动了其它雪，其它的雪再带动另一块雪，这样连续下去，愈滚愈烈，瞬间就会形成大雪球，滚下山坡，势不可挡。这意味着：一个重原子核分裂成几个中等质量原子核的链锁反应过程会持续释放大量核能，它是人类获得核能的一条重要途径。
　　与此同时，人类在寻找获得核能的另一条途径。在很早以前人类就在思索：太阳发出的巨大能量是从什么地方来的?现在科学家已经清楚，太阳发出的能量是来自组成太阳的无数的氢原子核。在太阳中心的超高温(1500万摄氏度)和超高压下，这些氢原子核互相作用，发生核聚变，结合成较重的氦原子核，同时释放巨大的光和热。太阳能的来源启发了科学家，使他们认识到在人工控制下氢元素的核聚变反应即受控热核反应，是未来人类最有希望的能量来源。大家知道，自然界中氢元素还有两个同胞兄弟――氘和氚，科学家把它们叫做同位素。氘是核聚变所用的重要的核燃料，在地球上储量十分丰富，人们可以从海水中提取。每升海水中含有0.03克氘，1克氘核聚变成氦核时，将产生10万千瓦小时的能量。如果折合成石油，一桶海水中所含的氘的能量相当于400桶优质石油。照这样计算，如果把地球上所有海水中的氘的能量通过核聚变反应都释放出来，就是取之不尽的能源。但由于控制热核反应要比控制裂变反应堆困难得多，虽然近50年来世界各国都在大力研究，仍有不少技术难题尚未解决。就目前来说人类能控制的还是核裂变。
　　
　　三、核能的利用――核电站
　　
　　核电站是怎样发电的呢?简而言之，它是以核反应堆来代替火电站的锅炉，以核燃料在核反应堆中发生特殊形式的“燃烧”产生热量，来加热水使之变成蒸汽。蒸汽通过管路进入汽轮机，推动汽轮发电机发电。一般说来，核电站的汽轮发电机及电器设备与普通火电站大同小异，其奥妙主要在于核反应堆。而核反应堆是通过可控裂变反应释放核能的设备。
　　自从“核能”被发现以来，由于在人们的脑海中与核能有关的记忆，最早最深刻的还是1945年美国在日本投下两颗原子弹造成了数十万人的伤亡，也由于几次核事故，特别是切尔诺贝利核事故带来了消极的后果，人们往往对核电怀有偏见。
　　核电的安全性究竟怎样呢?为了解决这个问题，有些国家的核电站对外开放，组织人们参观。实际情况说明，核电不但是安全的，而且它的危险性比其他许多能源都小。
　　核电站的反应堆不会像原子弹那样爆炸，它的潜在危险是强放射性裂变产物的泄漏，造成对周围环境的污染。
　　原子弹是由高浓度的(大于93％)裂变物质铀-235或钚-239和复杂而精密的引爆系统所组成的。通过引爆系统把裂变物质压紧在一起，达到超临界体积，于是瞬时形成剧烈的不受控制的链式裂变反应，在极短时间内，释放出巨大的核能，产生了核爆炸。而反应堆的结构和特性与原子弹完全不同，反应堆大都采用低浓度裂变物质作燃料，而且这些燃料都分散布置在反应堆内，在任何情况下，都不会像原子弹那样将燃料压紧在一起而发生核爆炸。而且，反应堆有各种安全控制手段，以实现受控的链式裂变反应。
　　在设计上总是使反应堆具有自稳定特性，即当核能意外释放太快，堆芯温度上升太高时，链式裂变反应就会自行减弱乃至停止。核燃料中的有效成分是铀-235，铀-235同样也是原子弹中的核炸药，那么核电站会不会像原子弹那样爆炸呢?不必担心，绝没有这种可能性!核燃料中铀-235的含量约为3％，而核炸药中铀-235含量高达90％以上。核燃料引不起核爆炸，正像啤酒和白酒都含有酒精，白酒因酒精含量高可以点燃，而啤酒则因酒精含量低却不能点燃一样。
　　那么核能是不是一点危害都没有呢?回答是否定的。任何一个事物都具有好坏两个方面，核能也是这样。
　　
　　四、核能的优点和缺点
　　
　　核电站不排放SO2、CO2、NO2和重金属，这是一个很大的优点。但它产生危险的放射性物质。各种燃料循环的每一个阶段都会产生废物。例如，循环早期阶段的铀矿开采后的尾矿，甲烷气体的泄漏，以及海上石油的溢出。
　　在核燃料循环中，核废料仅在反应堆中的铀反应以后才产生，而且核废料总量很少，这是核电的主要优点之一。反对核电的人经常争论说，我们无法安全地隔绝这些废物。然而这是不正确的，因为大多数国家决定，在把这种核废料作为废物处置前存放30一50年的时间，因为经过50年左右，核废料的放射性将会降至它们从反应堆卸出一年后的1／25，这样，废物容器和长远安全隔绝贮存方案的设计都将会简化。
　　世界核电工业之所以发展迅速，主要因为它具有较强的经济竞争力、环境污染较小、燃料丰富三个优点。在权衡利弊时，从现代的观点来看，无论如何，利还是大于弊。
　　当然目前我们还只能利用裂变核能，但科学家预言，不久的将来聚变也将可以控制，利用聚变核能将有望彻底解决人类能源问题。希望同学们今后对此作出贡献。

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