核電站爆炸的威力究竟有多大？為何危害這么大，還要建設(shè)核電站

2024-10-25 19:01:13科學(xué)知識(shí)點(diǎn)106:33 2426
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核電站是一種新型的發(fā)電站，使用核反應(yīng)堆代替火力發(fā)電的鍋爐，核燃料鈾在核反應(yīng)堆當(dāng)中發(fā)生特殊的燃燒，用這種巨大的能量轉(zhuǎn)換成熱能加熱水產(chǎn)生蒸汽，再利用蒸汽通過(guò)管路，進(jìn)入汽輪機(jī)內(nèi)部，推動(dòng)汽輪發(fā)電機(jī)發(fā)電，用這種機(jī)械能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔?。相比于傳統(tǒng)的火力發(fā)電站，核電站的核反應(yīng)堆，能夠節(jié)約大量的不可再生的煤炭資源，一公斤鈾的價(jià)格大約在20萬(wàn)美元左右，折合人民幣在120萬(wàn)左右，一公斤濃縮鈾的能量，相當(dāng)于2500噸優(yōu)質(zhì)煤炭，而一噸煤炭的價(jià)格大約在2000元左右，好的甚至要價(jià)格更高。2500噸優(yōu)質(zhì)煤的價(jià)格，大約在500萬(wàn)元人民幣左右，同等工作效率下，核電站的發(fā)電效率，能夠和火力發(fā)電站的發(fā)電效率近似，核電站的發(fā)電成本，要比火力發(fā)電站節(jié)約相近3/4，長(zhǎng)期累積下來(lái)，核電站能夠節(jié)約的燃煤非常驚人，而且核電站占地更小。雖然核電站有著如此大的優(yōu)點(diǎn)，但實(shí)際上也存在著大的隱患，在80年代中期，烏克蘭切爾諾貝利核能發(fā)電廠，出現(xiàn)嚴(yán)重爆炸事故，核電站爆炸的威力究竟有多大呢？?jī)H僅是一個(gè)反應(yīng)堆爆炸引發(fā)的大火和高度輻射，瞬間迸發(fā)出大量的有害物質(zhì)，覆蓋了1650平方千米的土地，這些放射物質(zhì)是廣島原子彈爆炸的400倍以上，這些核反應(yīng)遺留的輻射，導(dǎo)致直到今日，還有被影響出生的畸形胎兒。當(dāng)時(shí)有一半的核輻射灰塵，落到了烏克蘭，白俄羅斯和俄羅斯三個(gè)國(guó)家，產(chǎn)生了巨大的污染。以至于這三個(gè)國(guó)家到現(xiàn)在為止，都在繼續(xù)為當(dāng)年的核泄漏事故善后，投入巨額資金來(lái)改善居民的健康和保健，因?yàn)檫@起核事故引發(fā)的直接和間接死亡的人數(shù)，一直都很難估計(jì)，而且后續(xù)的負(fù)面影響，仍在持續(xù)當(dāng)中。20年代初期，環(huán)境保護(hù)組織綠色和平組織的一份調(diào)查報(bào)告認(rèn)為，切爾諾貝利核電站爆炸，至少直接導(dǎo)致27萬(wàn)人患癌，死亡人數(shù)達(dá)9.3萬(wàn)，其他潛在受到影響的人群，都在陸續(xù)發(fā)病中，還難以估計(jì)這些準(zhǔn)確的數(shù)字。這些令人震驚的數(shù)據(jù)，讓人們對(duì)核電站又愛(ài)又怕，甚至恐懼多過(guò)了推崇，如果一座核電站，能夠帶給人類節(jié)約煤炭和提高電能的便利，但是它總像一顆不知何時(shí)會(huì)爆炸的炸彈一樣，埋伏在那里，具有非常大的隱患，試問(wèn)誰(shuí)不害怕呢？那么核電站的危害竟然這么大，為什么還要去建設(shè)核電站呢？核電站的危害，主要就是來(lái)自于核泄漏和核爆炸，如果核燃料能夠充分燃燒，產(chǎn)生的核廢料也是非常少的，經(jīng)過(guò)科學(xué)的處理，對(duì)人類和環(huán)境的危害，其實(shí)是非常小的。很多國(guó)家現(xiàn)在推廣核電站的建設(shè)，主要就是考慮到在能源緊張的情況下，作為可持續(xù)能源使用，核電站能夠確保人類有充足的電可以生產(chǎn)出來(lái)。此外在避免核電站事故發(fā)生的前提下，很多國(guó)家也在積極研發(fā)，怎樣提高核電站的安全指數(shù)，避免核泄漏和高溫反應(yīng)堆熔斷的事故發(fā)生。比如我國(guó)現(xiàn)在對(duì)于核反應(yīng)堆，能夠保證百分百不發(fā)生核泄漏事故，已經(jīng)取得了控制核反應(yīng)堆降溫，避免高溫熔斷的技術(shù)，這項(xiàng)技術(shù)是目前全球首創(chuàng)專利技術(shù)，我國(guó)也取得了從海水中提取鈾燃料的專利技術(shù)，還能夠成功實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)濃縮鈾。有這兩樣作為保底，就拿我國(guó)來(lái)說(shuō)，建設(shè)核電站具備了非常好的優(yōu)勢(shì)和條件，如果能夠保證核電站的安全，都有充足的核燃料供應(yīng)，每年可以節(jié)約大量的煤炭，減少因?yàn)槿紵禾慨a(chǎn)生的碳排放污染，減緩溫室氣體的蒸發(fā)，對(duì)全球變暖的影響也降到最小。使用新能源和高科技來(lái)推廣核電站，這就是很多國(guó)家還要繼續(xù)建設(shè)核電站的主要原因，而且未來(lái)新能源發(fā)電，是人類追求的主要方向，隨著不可再生資源的越用越少，甚至煤炭資源逐漸枯竭，必然要轉(zhuǎn)向新能源發(fā)電，所以核電站的建設(shè)和使用仍然勢(shì)在必行。從以往發(fā)生的極個(gè)別的核電站泄漏和爆炸事故當(dāng)中，人類已經(jīng)總結(jié)出很多經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)，并且都在緊張研發(fā)，怎樣保護(hù)核電站生產(chǎn)的安全技術(shù)，能夠攻克這個(gè)難題，實(shí)現(xiàn)核電站安全生產(chǎn)的國(guó)家，已經(jīng)可以放心大膽的去建設(shè)更多的核電站。而核物質(zhì)目前對(duì)人類最友好的方式，就是通過(guò)核電站來(lái)提供電能，為人類服務(wù)，至于核武器，那是人類談之色變的末日武器，任何人都不希望聽(tīng)到核武器被使用的消息，所以現(xiàn)在怎樣使用核物質(zhì)來(lái)造福人類的生活，才是很多科學(xué)家真正追求的科研目標(biāo)。

小墨山核電站的建設(shè)背景

從1977年到之后30余年間，在多次選址篩選和評(píng)估中，小墨山數(shù)次都排在內(nèi)陸廠址的第一位。2006年2月22日，小墨山在國(guó)家發(fā)改委組織召開(kāi)的湖南、湖北、江西三省核電項(xiàng)目專家優(yōu)選會(huì)議上脫穎而出；2007年4月5日，湖南小墨山核電廠建設(shè)協(xié)議簽字儀式在岳陽(yáng)舉行，標(biāo)志核電廠正式落戶華容。 小墨山廠址位于華容縣東山鎮(zhèn)小墨山北坡、長(zhǎng)江南岸1.7公里處。東北距湖北監(jiān)利縣城5公里，西南距華容縣城38公里，東南距岳陽(yáng)市區(qū)45公里。廠址具備建設(shè)4臺(tái)百萬(wàn)千瓦級(jí)核電機(jī)組的基本條件。其供水水源為長(zhǎng)江，可滿足直流供水和循環(huán)冷卻用水要求，冷卻水源充足，取水工程建設(shè)難度很小。廠址取水河段河勢(shì)較為穩(wěn)定，主流貼近右岸，變化不大，具備建設(shè)取水口的水域條件，且取水距離僅有1.7公里，取水提升高度僅為25米。同時(shí)，廠址附近國(guó)道穿越，省道縱橫，又緊臨長(zhǎng)江黃金水道，核電大型設(shè)備的交通運(yùn)輸綜合條件很好。

內(nèi)陸核電站如開(kāi)工建設(shè)，我們距核電廠3公里會(huì)不會(huì)遷移？

正常是不會(huì)的

核電站為什么建在海邊？

核電站建在海邊是因?yàn)閷?duì)于地質(zhì)結(jié)構(gòu)的要求，水的需求十分巨大，沿海地區(qū)需求。 核物質(zhì)本身十分危險(xiǎn)，因此對(duì)于存放環(huán)境有著非常高的要求。對(duì)于核電站的選址也是極盡嚴(yán)苛，任何有可能發(fā)生地質(zhì)結(jié)構(gòu)變動(dòng)的地區(qū)，都不能建立核電站，而臨海地區(qū)因?yàn)槠浞€(wěn)定的地質(zhì)構(gòu)造，堅(jiān)固可靠的地質(zhì)結(jié)構(gòu)，經(jīng)常是建核電站的首位選擇。 核電站運(yùn)行時(shí)需要大量的冷卻水來(lái)降溫，冷卻水一旦中斷，反應(yīng)堆堆芯會(huì)因過(guò)熱而熔融。一瞬間就會(huì)有大量的放射性物質(zhì)逸漏出來(lái)，其后果是不堪設(shè)想的。此外，沿海一般都有持續(xù)的風(fēng)力，有利于輻射氣體的擴(kuò)散。 核電站的蒸發(fā)器重達(dá)270多噸，壓力容器重達(dá)300多噸，穹頂重達(dá)400多噸，這些設(shè)備很多都是從國(guó)外進(jìn)口的，從海路運(yùn)輸?shù)胶穗娬咀詡浯a頭，建設(shè)在海邊方便這些設(shè)備的運(yùn)輸。

核電站是什么

核電站(nuclear power plant)是利用核分裂(Nuclear Fission)或核融合(Nuclear Fusion)反應(yīng)所釋放的的能量產(chǎn)生電能的發(fā)電廠。目前商業(yè)運(yùn)轉(zhuǎn)中的核能發(fā)電廠都是利用核分裂反應(yīng)而發(fā)電。核電站一般分為兩部分:利用原子核裂變生產(chǎn)蒸汽的核島(包括反應(yīng)堆裝置和一回路系統(tǒng))和利用蒸汽發(fā)電的常規(guī)島(包括汽輪發(fā)電機(jī)系統(tǒng))，使用的燃料一般是放射性重金屬:鈾、钚。 核電站是怎樣發(fā)電的呢?簡(jiǎn)而言之，它是以核反應(yīng)堆來(lái)代替火電站的鍋爐，以核燃料在核反應(yīng)堆中發(fā)生特殊形式的“燃燒”產(chǎn)生熱量，使核能轉(zhuǎn)變成熱能來(lái)加熱水產(chǎn)生蒸汽。利用蒸汽通過(guò)管路進(jìn)入汽輪機(jī)，推動(dòng)汽輪發(fā)電機(jī)發(fā)電，使機(jī)械能轉(zhuǎn)變成電能。一般說(shuō)來(lái)，核電站的汽輪發(fā)電機(jī)及電器設(shè)備與普通火電站大同小異，其奧妙主要在于核反應(yīng)堆。 核反應(yīng)堆 核反應(yīng)堆，又稱為原子反應(yīng)堆或反應(yīng)堆，是裝配了核燃料以實(shí)現(xiàn)大規(guī)?？煽刂屏炎冩?zhǔn)椒磻?yīng)的裝置。 原子由原子核與核外電子組成。原子核由質(zhì)子與中子組成。當(dāng)鈾235的原子核受到外來(lái)中子轟擊時(shí)，一個(gè)原子核會(huì)吸收一個(gè)中子分裂成兩個(gè)質(zhì)量較小的原子核，同時(shí)放出2-3個(gè)中 核反應(yīng)堆工作原理圖 [1]子。這裂變產(chǎn)生的中子又去轟擊另外的鈾235原子核，引起新的裂變。如此持續(xù)進(jìn)行就是裂變的鏈?zhǔn)椒磻?yīng)。鏈?zhǔn)椒磻?yīng)產(chǎn)生大量熱能。用循環(huán)水(或其他物質(zhì))帶走熱量才能避免反應(yīng)堆因過(guò)熱燒毀。導(dǎo)出的熱量可以使水變成水蒸氣，推動(dòng)氣輪機(jī)發(fā)電。由此可知，核反應(yīng)堆最基本的組成是裂變?cè)雍?熱載體。但是只有這兩項(xiàng)是不能工作的。因?yàn)?，高速中子?huì)大量飛散，這就需要使中子減速增加與原子核碰撞的機(jī)會(huì);核反應(yīng)堆要依人的意愿決定工作狀態(tài)，這就要有控制設(shè)施;鈾及裂變產(chǎn)物都有強(qiáng)放射性，會(huì)對(duì)人造成傷害，因此必須有可靠的防護(hù)措施。綜上所述，核反應(yīng)堆的合理結(jié)構(gòu)應(yīng)該是:核燃料+慢化劑+熱載體+控制設(shè)施+防護(hù)裝置。[2]

核電站工作原理

核電站工作原理： 核電站（nuclear power plant）是利用核裂變(Nuclear?Fission)或核聚變(Nuclear Fusion)反應(yīng)所釋放的的能量產(chǎn)生電能的發(fā)電廠。目前商業(yè)運(yùn)轉(zhuǎn)中的核能發(fā)電廠都是利用核裂變反應(yīng)而發(fā)電。核電站一般分為兩部分：利用原子核裂變生產(chǎn)蒸汽的核島（包括反應(yīng)堆裝置和一回路系統(tǒng)）和利用蒸汽發(fā)電的常規(guī)島（包括汽輪發(fā)電機(jī)系統(tǒng)），使用的燃料一般是放射性重金屬：鈾、钚。如果除去核反應(yīng)堆，核電站和火電站除了生成蒸汽的熱源不同外，差異很少。 一般的熱電廠都有燃料供應(yīng)來(lái)產(chǎn)生熱，比如說(shuō)天然氣、煤或石油。對(duì)于核電廠來(lái)說(shuō)，它需要的熱來(lái)自于核反應(yīng)堆中的核裂變。當(dāng)一個(gè)相當(dāng)大的可裂變?cè)雍耍ㄒ话銥殁?235或钚-239）被一個(gè)中子轟擊時(shí)，它便分裂為兩個(gè)或更多個(gè)部分，同時(shí)釋放出能量和中子，這個(gè)過(guò)程就叫做核裂變。原子核釋放出的中子會(huì)繼續(xù)轟擊其它原子核。當(dāng)這個(gè)鏈?zhǔn)椒磻?yīng)被控制的時(shí)候，它釋放出的能量便可用來(lái)燒水，產(chǎn)生出的水蒸氣會(huì)驅(qū)動(dòng)渦輪機(jī)，從而產(chǎn)生電能。需要記住的是，核爆炸中發(fā)生的是“不受控制的”鏈?zhǔn)椒磻?yīng)，而核反應(yīng)堆中的裂變速度無(wú)法達(dá)到核爆炸所需要的速度，這是因?yàn)樯虡I(yè)用核燃料的濃度還不夠高。 鏈?zhǔn)椒磻?yīng)被一些能夠吸收或減慢中子的材料控制著。在以鈾為核燃料的反應(yīng)堆當(dāng)中，中子需要被減慢速度，因?yàn)楫?dāng)慢速中子轟擊鈾-235原子核時(shí)是更容易發(fā)生裂變的。輕水反應(yīng)堆使用普通水來(lái)減慢中子并進(jìn)行冷卻。當(dāng)水的溫度升高到一定程度時(shí)，它便達(dá)到了工作溫度，此時(shí)它的密度會(huì)降低，因此沒(méi)被它吸收的少量中子會(huì)被減得足夠慢，然后去引發(fā)新的裂變。負(fù)反饋將裂變速度保持在一定水平。 核電站的結(jié)構(gòu)如圖：

一部關(guān)于核電站電影

應(yīng)該是叫（原子風(fēng)暴）好像是2002年上映的

核電站的工作原理

目前核電站熱力發(fā)電!煤,油,氣熱力電站!水熱力媒介!蒸汽輪機(jī)力!熱源熱核反應(yīng)堆罷! 熱核反應(yīng)水加熱高壓蒸汽!再推汽輪機(jī)!帶機(jī)械發(fā)電機(jī)組!

福島核電站的規(guī)模有多大？爆炸后的后果？

它是目前世界世界最大的核電站，由福島一站、福島二站組成，共10臺(tái)機(jī)組（一站6臺(tái)，二站4臺(tái)），均為沸水堆。最嚴(yán)重后果，堆芯融化，安全殼破損，環(huán)境大量輻射，僅次于切爾諾貝利事故。

什么是熱核電站？還有什么是冷核電站？

熱核電站就是核電場(chǎng)。因?yàn)槭峭ㄟ^(guò)熱核反應(yīng)產(chǎn)成的能量來(lái)發(fā)電所以也叫熱核電站。沒(méi)有冷核電站。

核電站的核廢料都是怎么處理的？處理不好會(huì)有什么危害？

核電站的產(chǎn)生核廢料大部分都會(huì)與一定的化學(xué)物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)，使其不會(huì)產(chǎn)生有害放射性的化學(xué)物質(zhì)，處理不好會(huì)對(duì)當(dāng)?shù)氐娜藗兩a(chǎn)生活農(nóng)業(yè)等造成相當(dāng)大的影響

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