2023年全國碩士研究生考試考研英語一試題真題(含答案詳解+作文范文)_第1頁
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1、核能的開發(fā)和利用,--礦物加工工程10級四班 呂鵬,一、我們所面臨的能源狀況二、核能在能源系統(tǒng)中的地位與作用三、中國核能的發(fā)展四、核能的利用 核電站五、核電安全及其發(fā)展前景,,,一、我們所面臨的能源狀況,目前全世界使用的能源90% 取自化石燃料,即煤炭、石油和天然氣,它們經(jīng)歷了上億年的時間才得以生成,因此是不可在生能源。,從探明的儲量分析,現(xiàn)在地球上的煤炭、石油和天然氣的總儲量分別為:石 油:1萬億桶天然氣:120萬億立方

2、米煤 炭:1萬億噸,按照全世界對化石燃料的消耗速度計算,這些能源可供人類使用的時間大約還有:,儲量有限的化石燃料,二、核能在能源系統(tǒng)中的地位與作用,核能概念,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。質(zhì)子、中子依靠強(qiáng)大的合力緊密地結(jié)合在一起,因此原子核十分牢固。要使他們分裂或重新組合是極其困難的。但是,一旦使原子核分裂或聚合,就可能釋放出驚人的能量,這就是核能。,人類能源結(jié)構(gòu)三次重大的演變:18世紀(jì)6

3、0年代:煤炭逐步替代了木柴;20世紀(jì)20年代:煤炭轉(zhuǎn)向石油和天然氣;20世紀(jì)70年代:石油、天然氣,煤,核能和再生能源等多種能源結(jié)構(gòu);21世紀(jì)主要能源:核能,核能在能源系統(tǒng)中的地位與作用,中國能源結(jié)構(gòu)的特點及矛盾 能源結(jié)構(gòu)方面以煤為主體,油和天然氣和水電資源很不豐富;能源資源分布與工業(yè)布局不平衡,而且正好相反。煤炭資源有限,不可能作為長期主要能源;煤的運輸量大,由煤造成的運輸緊張狀況不可能解決;煤炭的污染嚴(yán)重,我國的環(huán)境

4、將無法承受 ;煤是-種重要的不可再生的化工原料;,三、中國核能的發(fā)展,,獲得核能的兩條途徑是:核裂變和核聚變,清潔能源 高密度能量 儲量豐富,核能的優(yōu)點:,四、核能的利用 核電站,核電站發(fā)電的原理:核能→水和水蒸氣的內(nèi)能→發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子的機(jī)械能→電能核電站利用鈾燃料進(jìn)行核分裂連鎖反應(yīng)所產(chǎn)生的熱,將水加熱成高溫高壓,核反應(yīng)所放出的熱量較燃燒化石燃料所放出的能量要高很多(相差約百萬倍),比較起來所需要的燃料體積要比火力電廠少得

5、多。核電站發(fā)電所使用的的鈾235純度只約占3%-4%,其余皆為無法產(chǎn)生核分裂的鈾238。,核電站,大亞灣核電站,,核能發(fā)電的優(yōu)點:,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)電不會造成空氣污染。核能發(fā)電不會產(chǎn)生加重地球溫室效應(yīng)的二氧化碳。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。,,,核燃料能量密度比起化石燃料高上幾百萬倍,故核能電廠所使用的燃料體積小,運輸與儲存都很方便,一個1000MW的火電廠

6、一天燃燒的煤是9600t。而相應(yīng)1000MW的核電廠,一天只要3.3kg的U235,相差300萬倍。核能發(fā)電的成本中,燃料費用所占的比例較低,核能發(fā)電的成本較不易受到國際經(jīng)濟(jì)情勢影響,故發(fā)電成本較其他發(fā)電方法為穩(wěn)定。,核電的安全性究竟怎樣呢?為了解決這個問題,有些國家的核電站對外開放,組織人們參觀。實際情況說明,核電不但是安全的,而且它的危險性比其他許多能源都小。,我們知道原子彈是由高濃度的(大于93%)裂變物質(zhì)鈾-235或钚-239

7、和復(fù)雜而精密的引爆系統(tǒng)所組成的。通過引爆系統(tǒng)把裂變物質(zhì)壓緊在一起,達(dá)到超臨界體積,于是瞬時形成劇烈的不受控制的鏈?zhǔn)搅炎兎磻?yīng),在極短時間內(nèi),釋放出巨大的核能,產(chǎn)生了核爆炸。,五、核電安全及其發(fā)展前景,,事實上,核電站不會像原子彈那樣爆炸,核電站的核心部分——反應(yīng)堆的結(jié)構(gòu)和特性與原子彈完全不同,反應(yīng)堆大都采用低濃度裂變物質(zhì)作燃料,而且這些燃料都分散布置在反應(yīng)堆內(nèi),在任何情況下,都不會像原子彈那樣將燃料壓緊在一起而發(fā)生核爆炸。它的潛在危險是強(qiáng)

8、放射性裂變產(chǎn)物的泄漏,造成對周圍環(huán)境的污染, 但由于反應(yīng)堆有各種安全手段,實現(xiàn)了對鏈?zhǔn)搅炎兎磻?yīng)的有效控制,所以說核電有著很高的安全性。,各種能源危險性比較,10種能源系統(tǒng)中,天然氣發(fā)電的危險性最低,其次是核電站,第三是非常規(guī)的海洋溫差發(fā)電系統(tǒng)。 其他大多數(shù)非常規(guī)能源系統(tǒng)都有大得多的危險性。但所有能源系統(tǒng)中最高的是煤和石油,其危險性大約為天然氣的400倍。,核電的前景,核電站的基建費雖然高于火電,但燃料費要比火電低得多,而兩者的

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