核能應(yīng)用于生產(chǎn)領(lǐng)域歸功于什么，核能的利用有哪些

來(lái)源：整理時(shí)間：2023-08-05 10:06:35 編輯：金融知識(shí) 手機(jī)版

1，核能的利用有哪些

核能的反應(yīng)過程就是：發(fā)熱發(fā)光輻射動(dòng)能轉(zhuǎn)化后就可以發(fā)電醫(yī)療毀滅臨界質(zhì)量的核材料壓合在一起。

核能的利用有哪些

2，核能的應(yīng)用以及未來(lái)的用途

核能發(fā)電　　利用核反應(yīng)堆中核裂變所釋放出的熱能進(jìn)行發(fā)電的方式。它與火力發(fā)電極其相似。只是以核反應(yīng)堆及蒸汽發(fā)生器來(lái)代替火力發(fā)電的鍋爐，以核裂變能代替礦物燃料的化學(xué)能。除沸水堆外（見輕水堆），其他類型的動(dòng)力堆都是一回路的冷卻劑通過堆心加熱，在蒸汽發(fā)生器中將熱量傳給二回路或三回路的水，然后形成蒸汽推動(dòng)汽輪發(fā)電機(jī)。沸水堆則是一回路的冷卻劑通過堆心加熱變成70個(gè)大氣壓左右的飽和蒸汽，經(jīng)汽水分離并干燥后直接推動(dòng)汽輪發(fā)電機(jī)。　優(yōu)點(diǎn)：　　1.核能發(fā)電不像化石燃料發(fā)電那樣排放巨量的污染物質(zhì)到大氣中，因此核能發(fā)電不會(huì)造成空氣污染。　　2.核能發(fā)電不會(huì)產(chǎn)生加重地球溫室效應(yīng)的二氧化碳。　　3.核能發(fā)電所使用的鈾燃料，除了發(fā)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(wàn)倍，故核能電廠所使用的燃料體積小，運(yùn)輸與儲(chǔ)存都很方便，一座1000百萬(wàn)瓦的核能電廠一年只需30公噸的鈾燃料，一航次的飛機(jī)就可以完成運(yùn)送。　　5.核能發(fā)電的成本中，燃料費(fèi)用所占的比例較低，核能發(fā)電的成本較不易受到國(guó)際經(jīng)濟(jì)情勢(shì)影響，故發(fā)電成本較其他發(fā)電方法為穩(wěn)定。　　缺點(diǎn)：　　1.核能電廠會(huì)產(chǎn)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(duì)相當(dāng)大的政治困擾。　　2.核能發(fā)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(huán)境裏，故核能電廠的熱污染較嚴(yán)重。　　3.核能電廠投資成本太大，電力公司的財(cái)務(wù)風(fēng)險(xiǎn)較高。　　4.核能電廠較不適宜做尖峰、離峰之隨載運(yùn)轉(zhuǎn)核能為微型裝置提供動(dòng)力　　目前，世界各地的研究人員正在開發(fā)寬度小于人的頭發(fā)的微型裝置，用于從生化傳感器到醫(yī)學(xué)植入體的各種用途。但這方面存在著一個(gè)障礙：目前還沒人能拿出一種與這么小的微型機(jī)械裝置相匹配的能源?！　∪魏我粋€(gè)隨身攜帶過使用五磅重電池、而自重僅一磅的便攜式電腦的人都該明白這句話的意思。為了實(shí)現(xiàn)這些裝置的全部潛在用途，需要有這樣一種能源，它既能提供強(qiáng)大的動(dòng)力，又要小得足以安裝在同一塊芯片上。　　現(xiàn)在，威斯康星大學(xué)的一組工程師相信他們也許找到了正確的方法。他們已經(jīng)開始了一個(gè)利用核能來(lái)提供能量的項(xiàng)目，但這些發(fā)電機(jī)將與向家庭和工廠提供電力的帶穹頂?shù)暮穗姀S完全不同。　　這些微型裝置的能源不是靠轉(zhuǎn)動(dòng)的渦輪機(jī)來(lái)發(fā)電，而是利用微量的放射性物質(zhì)，通過它們的衰變來(lái)產(chǎn)生電能。以前也有過這種做法，但規(guī)模要大得多。人們?cè)眠@種方法給從心臟起搏器到探索太陽(yáng)系外層黑暗空間的航天器等各種裝置提供能源。　核能是人類最具希望的未來(lái)能源。目前人們開發(fā)核能的途徑有兩條：一是重元素的裂變，如鈾的裂變；二是輕元素的聚變，如氘、氚、鋰等。重元素的裂變技術(shù)，己得到實(shí)際性的應(yīng)用；而輕元素聚變技術(shù)，也正在積極研制之中?？刹徽撌侵卦剽櫍€是輕元素氘、氚，在海洋中都有相當(dāng)巨大的儲(chǔ)藏量?！　♀櫴歉吣芰康暮巳剂?，１千克鈾可供利用的能量相當(dāng)于燃燒2250噸優(yōu)質(zhì)煤。然而陸地上鈾的儲(chǔ)藏量并不豐富，且分布極不均勻。只有少數(shù)國(guó)家擁有有限的鈾礦，全世界較適于開采的只有100萬(wàn)噸，加上低品位鈾礦及其副產(chǎn)鈾化物，總量也不超過500萬(wàn)噸，按目前的消耗量，只夠開采幾十年。而在巨大的海水水體中，卻含有豐富的鈾礦資源。據(jù)估計(jì)，海水中溶解的鈾的數(shù)量可達(dá)45億噸，相當(dāng)于陸地總儲(chǔ)量的幾千倍。如果能將海水中的鈾全部提取出來(lái)，所含的裂變能可保證人類幾萬(wàn)年的能源需要。不過，海水中含鈾的濃度很低，1000噸海水只含有3克鈾。只有先把鈾從海水中提取出來(lái)，才能應(yīng)用。而要從海水中提取鈾，從技術(shù)上講是件十分困難的事情，需要處理大量海水，技術(shù)工藝十分復(fù)雜。但是，人們已經(jīng)試驗(yàn)了很多種海水提鈾的辦法，如吸附法、共沉法、氣泡分離法以及藻類生物濃縮法等。

制造成武器還可以作為潛艇之類的動(dòng)力核能發(fā)電

中文名稱：核能英文名稱： nuclear energy 其他名稱：原子能定義1：由于原子核內(nèi)部結(jié)構(gòu)發(fā)生變化而釋放出的能量。所屬學(xué)科：電力（一級(jí)學(xué)科）；核電（二級(jí)學(xué)科）定義2：核反應(yīng)或核躍遷時(shí)釋放的能量。例如重核裂變、輕核聚變時(shí)釋放的巨大能量。所屬學(xué)科：資源科技（一級(jí)學(xué)科）；能源資源學(xué)（二級(jí)學(xué)科）核能是可持續(xù)發(fā)展的能源　　據(jù)估計(jì)，在世界上核裂變的主要燃料鈾和釷的儲(chǔ)量分別約為490萬(wàn)噸和275萬(wàn)噸。這些裂變?nèi)剂献憧梢杂玫骄圩兡軙r(shí)代。輕核聚變的燃料是氘和鋰，1升海水能提取30毫克氘，在聚變反應(yīng)中能產(chǎn)生約等于300升汽油的能量，即"1升海水約等于300升汽油"，地球上海水中有40多萬(wàn)億噸氘，足夠人類使用百億年。地球上的鋰儲(chǔ)量有2000多億噸，鋰可用來(lái)制造氚，足夠人類在聚變能時(shí)代使用。況且以目前世界能源消費(fèi)的水平來(lái)計(jì)算，地球上能夠用于核聚變的氘和氚的數(shù)量，可供人類使用上千億年。因此，有關(guān)能源專家認(rèn)為，如果解決了核聚變技術(shù)，那么人類將能從根本上解決能源問題。　　1. 核工業(yè)的主要業(yè)務(wù)范圍　　核工業(yè)的主要業(yè)務(wù)范圍包括：鈾礦勘探、鈾礦開采與鈾的提取、燃料元件制造、鈾同位素分離、反應(yīng)堆發(fā)電、乏燃料后處理、同位素應(yīng)用以及與核工業(yè)相關(guān)的建筑安裝、儀器儀表、設(shè)備制造與加工、安全防護(hù)及環(huán)境保護(hù)。　　2. 核燃料循環(huán)及其組成　　核燃料循環(huán)是指核燃料的獲得、使用、處理、回收利用的全過程。它是核工業(yè)體系中的重要組成部分。核燃料循環(huán)通常分為前端和后端兩部分，前端包括鈾礦勘探、鈾礦開采、礦石加工（包括選礦、浸出、提取和沉淀等工序）、精制、轉(zhuǎn)化、濃縮、元件制造等；后端包括對(duì)反應(yīng)堆輻照以后的乏燃料元件進(jìn)行鈾钚分離的后處理以及對(duì)放射性廢物進(jìn)行處理、貯存和處置。　　3. 鈾礦地質(zhì)勘探　　鈾是核工業(yè)最基本的原料。鈾礦地質(zhì)勘探的目的是查明和研究鈾礦床形成的地質(zhì)條件，總結(jié)出鈾礦床在時(shí)間上和空間上的分布規(guī)律，并用此規(guī)律指導(dǎo)普查勘探，探明地下的鈾礦資源。普查勘探工作的程序?yàn)閰^(qū)域地質(zhì)調(diào)查、普查和詳查、揭露評(píng)價(jià)、勘探等，同時(shí)還要求工作人員進(jìn)行地形測(cè)量、地質(zhì)填圖、原始資料編錄等-系列的基礎(chǔ)地質(zhì)工作。　　分散在地殼中的鈾元素在各種地質(zhì)作用下不斷集中，最終形成了鈾礦物的堆積物，即鈾礦床。了解鈾礦床的形成過程，對(duì)鈾礦普查勘探具有十分重要的指導(dǎo)意義。并不是所有的鈾礦床都有開采、進(jìn)行工業(yè)利用價(jià)值的。據(jù)統(tǒng)計(jì)，在已發(fā)現(xiàn)的170多種鈾礦床及含鈾礦物中，具有實(shí)際開采價(jià)值只有14～18%。影響鈾礦床工業(yè)的兩個(gè)主要因素是礦石品位和礦床儲(chǔ)量。此外，評(píng)價(jià)的因素還有礦石技術(shù)加工性能、礦床開采條件，有用元素綜合利用的可能性和交通運(yùn)輸條件等。　　4. 鈾礦開采　　生產(chǎn)鈾的第一步是鈾礦開采。其任務(wù)是從地下礦床中開采出工業(yè)品位的鈾礦石，或?qū)⑩櫧?jīng)化學(xué)溶浸，生產(chǎn)出液體鈾化合物。由于鈾礦有放射性，所以鈾礦開采其特殊方法。常用的主要有三種：露天開采、地下開采和原地浸出。露天開采一般用于埋藏較淺的礦體，方法剝離表土和覆蓋巖石，使礦石出露，然后進(jìn)行采礦。地下開采一般用于埋藏較深的礦體，此種方法的工藝過程比較復(fù)雜。與以上兩種法方法相比，原地浸出采鈾具有生產(chǎn)成本低，勞動(dòng)強(qiáng)度小等優(yōu)點(diǎn)，但其應(yīng)用有一定的局限性，僅適用于具有一定地質(zhì)、水文地質(zhì)條件的礦床。其方法是通過地表鉆孔將化學(xué)反應(yīng)劑注入礦帶，通過化學(xué)反應(yīng)選擇性地溶解礦石中的有用成分--鈾，并將浸出液提取出地表，而不使礦石繞圍巖產(chǎn)生位移。　　核能發(fā)電機(jī) 5. 鈾礦石的加工　　鈾礦石加工的目的是將開采出來(lái)的具有工業(yè)品位或經(jīng)放射性選礦的礦加工富集，使其成為含鈾較高的中間產(chǎn)品，即通常所說的鈾化學(xué)濃縮物。將此種鈾化學(xué)濃縮物精制，進(jìn)一步加工成易于氫氟化的鈾氧化物作為下一步工序的原料。　　鈾礦石加工的主要步驟包括：礦石品位、磨礦、礦石浸出，母液分離、溶液純化、沉淀等工序。　　為了便于浸出，礦石被開采出來(lái)后，必須將其破碎磨細(xì)，使鈾礦物充分暴露。然后采用一定的工藝，借助一些化學(xué)試劑（即浸出劑）或其它手段將礦石中有價(jià)值的組分選擇性地溶解出來(lái)。浸出方法有兩種：酸法和堿法。由于浸出液中鈾含量低，而且雜質(zhì)種類多，含量高，所以必須將雜質(zhì)去除才能確保鈾的純度。實(shí)現(xiàn)這一過程，可以選擇以下兩種方法:離子交換法（又稱吸附法）和溶劑萃取法。水冶生產(chǎn)的最后一道工序是將沉淀物洗滌、壓濾、干燥，然后得到水冶產(chǎn)品鈾化學(xué)濃縮物，又稱黃餅。　　6. 鈾的濃縮　　為了提高鈾-235濃度所進(jìn)行的鈾同位素的分離處理稱為濃縮。通過濃縮可以為某些反應(yīng)堆提供鈾-235濃度符合要求的鈾燃料,現(xiàn)今所采用的濃縮方法有氣體擴(kuò)散法、分離法、激光法、噴嘴法、電磁分離法、化學(xué)分離法等，其中氣體擴(kuò)散法和離心分離法是現(xiàn)代工業(yè)上普遍采用的濃縮方法。濃縮處理是以六氟化鈾形式進(jìn)行的。　　7. 核燃料元件　　經(jīng)過提純或濃縮的鈾，還不能直接用作核燃料。必須經(jīng)過化學(xué)，物理、機(jī)械加工等處理后，制成各種不同形狀和品質(zhì)的元件，才能供反應(yīng)堆作為燃料來(lái)使用。核燃料元件種類繁多，按組分特征來(lái)分，可分為金屬型、陶瓷型和彌散型；按幾何形狀來(lái)分，有柱狀、棒狀、環(huán)狀、板狀、條狀、球狀、棱柱狀元件；按反應(yīng)堆來(lái)分，可以分為試驗(yàn)堆元件，生產(chǎn)堆元件，動(dòng)力堆元件（包括核電站用的核燃料組件）。　　核燃料元件一般都是由芯體和包殼組成的。由于它長(zhǎng)期在強(qiáng)輻射、高溫、高流速甚至高壓的環(huán)境下工作，所以對(duì)芯片的綜合性能、包殼材料的結(jié)構(gòu)和使用壽命都有很高的要求。可見，核燃料元件制造是一種高科技含量的技術(shù)。　　8. 乏燃料的后處理　　經(jīng)過輻照的燃料元件，從堆內(nèi)卸出時(shí)總是含有一定量未分裂和新生的裂變?nèi)剂稀７θ剂系暮筇幚淼哪康木褪腔厥者@些裂變?nèi)剂先玮?235，鈾-233和钚，利用它們?cè)僦圃煨碌娜剂显蛴米龊宋淦餮b料。此外，回收轉(zhuǎn)換原料（鈾-238，銫-137，鍶-90），提取處理所生成的超鈾元素以及可用作射線源的某些放射性裂變產(chǎn)物（如銫-137，鍶-90等），都有很大的科學(xué)和經(jīng)濟(jì)價(jià)值。但此項(xiàng)工序放射性強(qiáng)，毒性大，容易發(fā)生臨界事故，所以，在進(jìn)行乏燃料的后處理時(shí)一定要加強(qiáng)安全防護(hù)措施。　　后處理工藝一般分為四個(gè)步驟：冷卻與首端處理、化學(xué)分離、通過化學(xué)轉(zhuǎn)化還原出鈾和钚、通過凈化分別制成金屬鈾（或二氧化鈾）及钚（或二氧化钚）。冷卻與首端處理是冷卻將乏燃料組件解體，即脫除元件包殼，溶解燃料芯塊。化學(xué)分離（即凈化與去污過程）是將裂變產(chǎn)物從ｕ-pu中清除出去,然后用溶劑淬取法將鈾-钚分離并分別以硝酸鈾酰和硝酸钚溶液形式提取出來(lái)。　　9. 三廢處理與處置　　在核工業(yè)生產(chǎn)和科研過程中，會(huì)產(chǎn)生一些不同程度放射性的固態(tài)、液態(tài)和氣態(tài)的廢物，簡(jiǎn)稱為"三廢"。在這些廢物中，放射性物質(zhì)的含量雖然很低，危害卻很大。普通的外界條件（如物理、化學(xué)、生物方法）對(duì)放射性物質(zhì)基本上不會(huì)起作用。因此在放射性廢物處理過程中，除了靠放射性物質(zhì)的衰變使其放射性衰減外，就只能采取多級(jí)凈化、去污、壓縮減容、焚燒、固化等措施將放射性物質(zhì)從廢物中分離出來(lái)，使?jié)饧派湫晕镔|(zhì)的廢物體積盡量減小，并改變其存在的狀態(tài)，以達(dá)安全處置的目的。這個(gè)過程稱為"三廢處理與處置"。

核能的應(yīng)用以及未來(lái)的用途