核能发电调研报告

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1、中国核电发展调研报告一、刖言核工业是20世纪产生和发展起来的新兴产业，是一个十分复杂和庞大的系统工程，其 组成体系包括：铀矿勘探、铀矿开采与铀的提取、燃料元件制造、铀同位素分离、反应堆发 电、乏燃料后处理、同位素应用以及与核工业相关的建筑安装、仪器仪表、设备制造与加工、 安全防护及环境保护。进入新世纪以后，在“积极推进核电发展”方针的指导下，中国政府制定了核电“2020 年建成4000万千瓦，在建1800万千瓦”的规划目标，核电进入一个快速发展的阶段。2005年以来，在国家的支持下，广东、浙江、辽宁、福建、山东等沿海地区正在建设一 批新的核电站，与此同时，在电力需求的强力推动下，湖北、湖南、江

2、西、安徽、四川、重 庆等内陆省市也在竞相成为我国第一批内陆核电站的所在地，过去几十年只能在沿海地区发 展核电的格局正在被打破，核电建设正向我国内陆地区迈进。2008年初，突如其来的冰雪灾害进一步引起政府的思考，加大了发展核电的决心，且有 大大增加原定规划目标的迹象。本报告介绍了世界以及我国核电的发展概括，并引入了核电的相关概念进行描述，提出 了我国核电建设的部分问题并给出个人的建议。作为电力大学的学生，我们更应该了解我国 的电力行业，尤其是越来越受到重视，争议颇多的核电行业。在我国能源的消费格局中,长期以煤为主(占总能源的74%)。相比较我国能源的消耗速度, 煤资源的数量相对不充裕。据计算,如

3、果维持我国煤的消耗占总能耗的70%水平估算，则2050 年煤的年消耗量将达50亿t。到下世纪60年代，我国可以经济开采的煤将开采完毕。由于燃 煤所带来的污染问题和运输问题也逐渐成为阻碍我国经济和社会可持续发展的大问题。另外， 虽然我国可开发的水能资源列世界第一，但我国人均水能资源只及世界人均值的一半。由于我 国水能资源大多集中在西南地区，而且地质条件复杂，能经济开发的水能资源不到总资源的一 半。即使到2050年可经济开发的水能资源都开发完毕,也不到2亿kw,只相当于2亿多t标 准煤。因此水能在任何时候都不可能成为我国的主要能源。从长远看，要解决我国能源长期增长需要，特别是东部沿海地区的能源问题

4、，并从根本上 改善环境、减轻交通运输负担，促进经济长期持续稳定的发展，必须坚定不移地利用核能发展 核电。二、核电及其发展介绍(一)核电的概述1、核电的特点：(1) 一次性投资巨大，核电每千瓦的造价一般在2000美元左右，相当于火电的(每千 瓦50006000元人民币)的三倍以上，水电(每千瓦造价1000元人民币)的1.6倍以上。(2) 建设周期长一般长达7年，而水电仅需要56年，火电仅需要23年左右，油电、天然气发电或风电一般仅需要1年左右。(3) 服役时间较长一般够3040年以上，如果设备运行良好，可以适当延长服役20年左右。而火电为30 年左右，水电运行超过核电，一般长达60年以上。(4)

5、 安全性要求非常高建成难，摧毁易，危害大。一旦因事故造成乏燃料处理和核泄漏，后果不堪设想。(5) 涉及国家安全目标是一国在和平年代保持和发展核能力的唯一选择(6) 战略性资源核电是一国多元化能源安全战略的必然选择2、核电相对传统电力的优势：相对于火电的优势：（1）清洁性核电对于污染物的排放量近于零，而且正常运行时，放射性对环境的影响是微不足道的。 核电部排放二氧化碳，所以利用还可以避免温室效应。（2）经济性核电厂的比投资高于燃煤电厂，核燃料的成本显著的低于燃煤成本，使得核电厂的总发 电成本低于燃煤电厂。经济合作与发展组织（oecd）的核能机构（nea）对21世纪初电厂与 1992年所作的归一化

6、比较结果显示如下：核电厂与燃煤电厂相对经济性比较（3）理论上的不可枯竭煤电等化石能源在燃料方面具有枯竭性，但核电燃料铀235等，在理论上是没有枯竭性 的，可以供人类使用若干年。（二）核电的发展历程1、实验示范阶段1942年12月，美国在芝加哥大学建成了世界上第一座核反应堆，验证了实现受控裂变 链式反应的可能性。但是当时处于第二次世界大战期间，核能开发利用主要是为了军事服务。从50年代开始，英、美、苏法等国把目标部分转向民用，利用已有的军用核能技术， 开发建造以发电为目的的反应堆，进入了核电的实验研究阶段。一些原型核电厂以及后续建 成的示范核电厂的成功运行，证明了核电厂是一种安全、清洁、廉价的能

7、源。2、高速发展阶段60年代末70年代初，各工业发达的国家的经济处于上升时期，电力要求不断增加，平 均年增长率达7%，相当于每10年翻一番。在此期间，核电厂相对于常规电厂的优势凸现出 来。英、美、法等国都制定了庞大的核电发展计划。在核电发展上后起的联邦德国、日本， 都借助技术引进加入了大规模发展行列。一些发展中国家如印度、阿根廷、巴西等，以购买 方式开始了核电厂建设。在核电厂的经济性得到证实之后，美国首先形成建设核电厂的一个高潮，从1969年开始， 美国核电总装机容量超过英国，居世界第一；1973年美国核电总装机容量占世界核电总装机 容量的2/3。1973年的石油危机在一些本国能源严重不足，主

8、要依靠进口石油的国家引起震 动，许多国家开始加快发展核能的步伐。日本在整个70年代开始建造轻水堆发电机组达25 个共19768mw。法国70年代初引进经济性好的美国压水堆技术实现了标准化、批量化的大规 模建设，7080年代初开始建造的压水堆发电机组达52个，装机容量达53355mw，使目前法 国的核电总装机容量在世界上仅次于美国，居第二位。3、滞缓发展阶段1973年和1979年世界上发生了两次石油危机，在此影响下世界各国经济发展速度减缓， 加上大规模的节能措施，对电力的需求大幅度下降。如果说1973年的石油危机曾暂时刺激了 核电的发展，那么1973年和1979年的石油危机的长远影响却使核电的发

9、展深受挫折。许多 新的核电厂也像新火电厂一样被停止或推迟建设。1979年3月美国发生了三里岛核电厂事故，虽然未造成人身伤亡，但对世界核电发展产 生了重大影响，特别是公众对核安全的疑惑难以消除。1986年4月，苏联又发生了切尔诺贝 利核电厂事故，影响更为深远。一些国家如瑞士、奥地利、荷兰、意大利等做出了停止发展 核电的决定。为了保证核电厂的安全，各国采取了增加安全措施、严格审批制度等对策，结果使核电 厂建设工期延长，投资增加，核电厂经济上的优势有所下降。三、中国核电产业的发展历程我国的反应堆技术研究始于1955年，经历40多年的发展，现已建立起相当完备的核工 业体系。1958年，前苏联援建的研究

10、性水反应堆在中国原子能研究院交付使用，接着我国确定了 自行研究、设计核潜艇动力堆的任务，从而带动了一系列反应堆技术的实验研究工作。1956年至1958年开始兴建的水治厂、铀同位素分离厂、核燃料元件厂和核燃料后处理 厂，并分别于1962年和1970年投产。我国的核电是从70年代起步的，80年代初，我国政府制定了发展核电的技术路线和政 策，决定发展压水堆核电厂。1983年，国务院决定本世纪内把主要力量集中在压水堆核电站 的研究、开发和建造方面。90年代，建成了秦山和大亚湾核电站，两座核电站的建成，标志 着中国核电已经起步。“九五”期间开工的4个核电站秦山二期、秦山三期、岭澳和田湾核电站，标志着中国

11、 大陆的核电站建设已由初步阶段步入小批量建设阶段。中国核电在技术研发、工程设计、设备制造、工程建设、羡慕管理、运营管理等方面， 具备了相当的基础和实力，为加快发展积累了经验、奠定了坚实的基础。2003年底，全国电力装机3.85亿千瓦，期中燃煤组占74%，核电机组只占1.6%。我国 煤炭资源储量虽然占世界第一位，但是环境、生产和运输能力却严重制约了燃煤机组的过多 发展。水能资源比较丰富，但开发程度已经很高，目前已建和在建水电装机有1.3亿千瓦， 预计到2020年只能达到2亿千瓦。风电、太阳能发电等各类新能源，至今尚未解决规模化生 产及经济性问题。大力开发核电，满足电力要求、优化能源结构、保障能源

12、安全，已成为政 府和社会各界的共识。四、中国核电产业发展面临的问题1、核电工业现存的问题我国核电建设虽然取得了不小的成绩，但从总体上看，还存在许多有待解决的问题。（1）规模小平均单机仅700mw，而世界平均水平为806mw，最高可达1070mw。它意味着比投资和发 电成本高，经济性差。（2）堆型杂我国采用的堆型已有4种，堆型太杂不利于研究、发展以及国产化和标准化。（3）国产 化率低（4）核电事业人才匮乏中国核电事业存在着核战略、规划、管理体系、核基础研究和人才等问题。其中核战略、 规划等问题正在逐步解决，但是人才等问题较为严重。2、解决的对策和建议我国核电产业能否尽快走出过渡阶段，不仅取决于我

13、国的技术水平和能力，更取决于今 后的能源政策和核工业政策选择。（1）应把核电纳入国家电力发展总体规划中（2）创新核电管理体制和核电产业组织结构（3）采用先进技术，推进自主化（4）制定人才发展规划篇二：关于核能的调研报告关于核能的调研报告引言：随着社会发展，能源问题、环境问题逐渐成为人们生活、科研的焦点，因为这不 仅关乎人类自身及其后代的问题，还关乎地球发展问题。而当今社会能源主要来自于c的化 合物（如石油，煤等），这些能源存在的主要问题是：不可再生，环境污染。而核能，虽然不 是可再生能源，但较之于传统能源，有着巨大的潜力：其所含能量密度高，污染小。核能正 逐渐成为人类能源的主体。调研内容：核裂

14、变原理及历史核能（或称原子能）是通过改变质量从原子核释放的能量，符合爱因斯坦质能方程e=mc2。 核能通过三种核反应之一释放：1、核裂变，打开原子核的结合力。2、核聚变，原子的粒子 结合在一起。3、核衰变，自然的慢得多的裂变形式。1938年 德国科学家哈恩用中子轰击铀原子核，发现了核裂变现象。1942年12月2日美 国芝加哥大学成功启动了世界上第一座核反应堆。1945年8月6日和9日美国将两颗原子 弹先后投在了日本的广岛和长崎。1957年前苏联建成了世界上第一座核电站奥布灵斯克核电站，其装机容量为5兆瓦。在1945年之前，人类在能源利用领域只涉及到物理变化和 化学变化。二战时，原子弹诞生了。人

15、类开始将核能运用于军事、能源、工业、航天等领域。 美国、俄罗斯、英国、法国、中国、日本、以色列等国相继展开对核能应用前景的研究。核 电厂发电的基本原理如下：利用核反应堆中铀燃料核裂变连锁反应所释放出的热能进行发电 的方式。它与火力发电极其相似。只是以核反应堆及蒸汽发生器来代替火力发电的锅炉，以 核裂变能代替矿物燃料的化学能。除沸水堆外，其他类型的动力堆都是一回路的冷却剂通过 堆心加热，在蒸汽发生器中将热量传给二回路或三回路的水，然后形成蒸汽推动汽轮发电机。 沸水堆则是一回路的冷却剂通过堆心加热变成70个大气压左右的饱和蒸汽，经汽水分离并干 燥后直接推动汽轮发电机。核能发电所使用的的铀235纯度

16、只约占3%4%，其馀皆为无法产 生核分裂的铀238。核反应所放出的热量较燃烧化石燃料所放出的能量要高很多（相差约百 万倍），比较起来所以需要的燃料体积比火力电厂少相当多。动力堆的发展最初是出于军事需 要，后来，由于核浓缩技术的发展，到1966年，核能发电的成本已低于火力发电的成本。中 国大陆的核电起步较晚，80年代才动工兴建核电站。中国自行设计建造的30万千瓦（电） 秦山核电站在1991年底投入运行。大亚湾核电站于1987年开工，于1994年全部并网发电。核电优缺点核电有着无可比拟的优势：1.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。2 .核能发电

17、不会产生加重地球温室效应的二氧化碳。3. 核能发电所使用的铀燃料，除了发电外，没有其他的用途。4.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1000 百万瓦的核能电厂一年只需30公吨的铀燃料，一航次的飞机就可以完成运送。5.核能发电的 成本中，燃料费用所占的比例较低，核能发电的成本较不易受到国际经济情势影响，故发电 成本较其他发电方法为稳定。但是，其缺点更不容忽视：1.核能电厂会产生高低阶放射性废 料，或者是使用过之核燃料，虽然所占体积不大，但因具有放射线，故必须慎重处理，且需 面对相当大的政治困扰。2.核能发电厂热效率较低，因而比一般化石

18、燃料电厂排放更多废热 到环境裹，故核能电厂的热污染较严重。3.核电厂的反应器内有大量的放射性物质，如果在 事故中释放到外界环境，会对生态及民众造成伤害。核燃料关于其燃料放方面，铀是高能量的核燃料，1千克铀可供利用的能量相当于燃烧2050 吨优质煤。然而陆地上铀的储藏量并不丰富，且分布极不均匀。只有少数国家拥有有限的铀 矿，全世界较适于开采的只有100万吨，加上低品位铀矿及其副产铀化物，总量也不超过500 万吨，按目前的消耗量，只够开采几十年。而在巨大的海水水体中，却含有丰富的铀矿资源。 据估计，海水中溶解的铀的数量可达45亿吨，相当于陆地总储量的几千倍。如果能将海水中 的铀全部提取出来，所含的

19、裂变能可保证人类几万年的能源需要。不过，海水中含铀的浓度 很低，1000吨海水只含有3克铀。只有先把铀从海水中提取出来，才能应用。而要从海水中 提取铀，从技术上讲是件十分困难的事情，需要处理大量海水，技术工艺十分复杂。但是， 人们已经试验了很多种海水提铀的办法，如吸附法、共沉法、气泡分离法以及藻类生物浓缩 法等。60年代起，日本、英国、联邦德国等先后着手研究从海水中提取铀，并且逐渐建立了 从海水中提取铀的多种方法。其中，以水合氧化钛吸附剂为基础的无机吸附方法的研究进展 最快。目前，评估海水提铀可行性的依据之一是一种采用高分子粘合剂和水合氧化钻制成的 复合型钛吸附剂。现在海水提铀已从基础研究转向

20、开发应用研究的阶段。日本已建成年产10 千克铀的中试工厂，一些沿海国家也计划建造百吨级甚至千吨级工业规模的海水提铀厂。经合组织核能机构（oecd / nea）和国际原子能机构（iaea）近日联合出版了（2009年铀：资源、生产和需求（即“铀红皮书”）。新版铀红皮书显示，全球铀资源、产量和 需求均在上涨。由于目前预计核能将在未来数年内获得相当大的发展，一些国家加大了对铀 矿勘探的投入。数据显示，在总查明资源量增加的同时，生产成本也增加了。新版铀红皮书 中的铀资源数据（截止到2009年1月1日）显示，全球查明铀资源总量达到630.63万tu，i： 52007年增加约i 5%，其中包括那些自20世纪

21、80年代以来首次被纳入统计的高成本资源 （<260美元/ kgu或<lo0美元/ lbu o ）。按照2008年的铀消耗速度计算，查明资源 总量足够全球核工业使用100多年。即使在核电高增长的预测情景中，全球铀消耗量1j2035 年也达不到新版红皮书提及的查明资源的一半。随着铀需求的增长，如何能以环境可持续的 方式及时开发铀矿将是核工业一直需要面对的一个问题。要想在一个能够满足未来铀需求的 时间框架内开发这些资源，必须有一个强有力的市场。如果现有的铀矿增产计划以及新铀矿 建设计划都能如预期的一样顺利进行，则核电高增长预测情景中的全球铀需求在2l世纪20 年代后期之前可以得到满足。然

22、而，考虑到铀矿增产计划和新铀矿建设计划所面临的挑战和 建设周期，预计的产量增加未必能够全部按期实现。因此，二次供应将是必不可少的，而且 应该尽可能通过降低浓缩设施尾料丰度以及发展燃料循环技术，节省铀消耗量。需要指出的 是，对供求形势的预测依据的是当前的技术水平，应该认识到，先进反应堆和燃料循环技术 的推广应用可以提高铀的利用率，甚至可能将铀资源的利用期限延长到数千年。核电站现状根据日本核能产业协会世界核能发电开发现状报道，截止2010年1月，全球38个 国家和地区共拥有核能发电机组432台（合计输出功率为3.8916亿kw），其中，美国104台， 日本54台，俄罗斯27台，韩国20台，印度17

23、台，中国ll台。若包括在建的和确定要建的 140台，全球将拥有核能发电机组572台（合计输出功率为5. 289亿kw）。在建的66台中， 中国和俄罗斯合计占一半左右，其次是韩国和印度。另外，在计划要建的核能发电机组中，日本l2 台，中国lo台，美国和印度均为8台。届时，核能发电机组数量及输出功率目前排名第l1 位的中国将超过俄罗斯，位于第4位（拥有核能发电机组47台，输出功率为4758万千瓦）。 另外，阿联酋、印度尼西亚和越南各计划建立四台核能发电机组。包括新兴国家在内，全球 核能发电机组的安装计划正在积极进行中，核能发电设备的竞标也异常激烈。2010年7月21日，由中核集团中国原子能科学研究

24、院自主研发的中国第一座快中子反 应堆中国实验快堆fcefr）达到首次临界。这是中国核能领域的重大自主创新成果，标 着中国快堆技术实现了重大突破。由此，中国成为世界上少数几个掌握快堆技术的国家之一。 快中子反应堆形成的核燃料闭合式循环，可使铀资源利用率提高至60%以上，也可使核废料 产生量得到最大程度的降低，实现放射性废物最小化。国际社会普遍认为，发展和推广快堆， 对于解决世界能源的可持续发展和绿色发展问题具有重大价值。关于核电站的污染问题及治理核裂变可产生电离辐射，电离辐射，就是由能通过初级过程或次级过程引起电离的带电 粒子或不带电粒子组成的，或者由它们两者混合组成的辐射。电离辐射能引起细胞化

25、学平衡 的改变，某些改变会引起癌变。电离辐射能引起体内细胞中遗传物质dna的损伤，这种影响 甚至可能传到下一代，导致新生一代畸形，先天白血病？在大量辐射的照射f，能在几小时 或几天内引起病变，或是导致死亡。在核电站去污是为了：降低放射性照射量、回收利用旧设备和旧材料、减少需要送往拥 有许可证得埋藏设施内处置的设备和材料的体积、使场地和设施或局部恢复到不受限制使用 的状态、去除松散的放射性污染物和将残留的污染物固定在远处，以便为监护封存或永久处 置活动做好准备、为了公众的健康和安全或缩短监护封存期而降低监护封存中的残余放射源 数量。目前，国内外针对核电站金属设备表面的清洗净化，主要有喷砂清洗、超

26、声波清洗、 干冰清洗、化学清洗以及电化学清洗等方法。总的看来，国内常用的喷砂清洗、干冰清洗、 超声波清洗、化学清洗方法都存在诸如去污因子低、处理温度高、处理时间长、处理时产生 的放射性污水多等缺点。电化学清洗方法具有去污因子高、处理温度低、处理时间长、处理 时产生的废水少等特点，是一项有望取代传统化学清洗方法的新技术。对未来的展望可控核聚变轻核聚变是指在高温下（几百万度以上）两个质量较小的原子核结合成质量较大的新核并 放出大量能量的过程，也称热核反应。它是取得核能的重要途径之一。由于原子核间有很强 的静电排斥力，因此在一般的温度和压力下，很难发生聚变反应。而在太阳等恒星内部，压 力和温度都极高

27、，所以就使得轻核有了足够的动能克服静电斥力而发生持续的聚变。自持的 核聚变反应必须在极高的压力和温度下进行，故称为热核聚变反应。氢弹是利用氘、氤原子 核的聚变反应瞬间释放巨大能量这一原理制成的，但它释放能量有着不可控性，所以有时造 成了极大的杀伤破坏作用。目前正在研制的受控热核聚变反应装置也是应用了轻核聚变原理， 由于这种热核反应是人工控制的，因此可用作能源。氘和氤都是氢的同位素。它们的原子核可以在一定的条件下，互相碰撞聚合成较重的原 子核一氦核，同时释放巨大的核能。一个碳原子完全燃烧生成二氧化碳时，只放出4电子伏 特的能量，而氘-氤反应时能放出1780万电子伏特的能量。据计算，1公斤氢/燃料

28、，至少可 以抵得上4公斤铀燃料或l万吨优质煤燃料。每升海水中含有0.03克氘。这0.03克氘聚变 时释放出采的能量相当于300升汽油燃烧的能量。海水的总体积为13. 7亿立方公里，共含 有几亿亿公斤的氘。这些氘的聚变所释放出的能量，足以保证人类上百亿年的能源消耗。而 且氘的提取方法简便，成本较低，核聚变堆的运行也是十分安全的。因此，以海水中的氘、氤的核聚变能解决人类未来的能源需要将展示出最好的前景。氘-氤的核聚变反应，需 要在上千万度乃至上亿度的高温条件下进行。这样的反应，已经在氢弹上得以实现。用于生 产目的的受控热核聚变在技术上还有许多难题。但是，随着科学技术的进步，这些难题正在 逐步解决的

29、。1991年11月9日，由l 4个欧洲国家合资，在欧洲联合环型核裂变装置上， 成功地进行了首次氘-氤受控核聚变试验，发出了 1. 8兆瓦电力的聚变能量，持续时间为2 秒，温度高达3亿度，比太阳内部的温度还高20倍。核聚变比核裂变产生的能量效应要高 600倍，比煤高1000万倍。因此，科学家们认为，氘-氤受控核聚变的试验成功，是人类开 发新能源的一个里程碑。在下个世纪，核聚变技术和海洋氘、氤提取技术将会有重大突破。 这两项技术的发展和不断的成熟，将对人类社会的进步产生重大的影响。“受控核聚变能产生如同太阳内部的环境.这一目标很久以来就被认为可能是一项根本 性的能源革命。但是.在将强大的激光用于聚

30、变能时.还存在一些疑惑.因为由激光所产生 的“等离子体”会阻断聚变的进行。而科学杂志上的一篇文章认为，等离子体问题还远 不是我们所面对的全部问题。，最近的实验证明，等离子体没有降低黑体辐射空腔吸收入射激 光的能力：它吸收了约95%的能量。激光一等离子体间的相互关系已证明，其问题要比预 期的少.而不是比预期的多。个人观点：能源向来是一个国家发展所赖以支撑的重要方面，对能源的利用效率以及新型能源的开 发也从某个方面反应了这个国家的综合国力。当今世界格局基本稳定，但并非风平浪静，战 争时有发生，有的是由宗教而生，有的则与能源一一石油有着说不清的关系；而中国在近海 油田的开采问题上也时与周边国家有着或

31、大或小的摩擦。可以预见，未来的人类将对能源有 着更大的依赖，而国家之间也可能因为能源利益的冲突发生对峙。作为一个发展中大国，中 国更应该新能源的开发与利用。首先，中国要发展，就离不开能源，而且是巨大的能源。没 有能源，民生、工业、国防都无从谈起。再次，中国还是个发展中国家，工业体系还没有发 展到很高的水平，若按资本主义国家的发展模式一一即先发展后治理一一则会对环境造成很 大的污染，对国民经济的发展又是一大阻碍，这样又怎能加快发展，超越别的国家，不受别 国牵制呢？然而，现有的主要资源一一石油在不久的将来会枯竭，届时再考虑其他形式的能 源已经过晚。因此，要科学发展，就必须重视新能源。现在，新能源的

32、开发与利用越来越受到人们和国家的重视，在人类生活中所贡献的比例 也越来越大，如核能，风能，太阳能，地热能等等。而已经发展较为成熟而且贡献较大的当 属核能。无可否认，虽然现今的核工业体系已经发展的较为成熟，但任然无法保证万无一失， 上至美国三里岛事件，前苏联切尔诺贝利事件，再到不久前的福岛核电站泄露事件，都给世 人留下了极大的恐惧。但是，我们应该看到利大于弊，核能的高能量密度及其低污染都使其 成为不可不重视的新型能源，而我也认为，在将来核能对人类社会的贡献会越来越大，甚至 会成为人类历史的主导。另外，这里讨论的主要是核裂变能，其辐射问题不容小视，而同时 人们在积极研究可控核裂变能，一旦研发成功，

33、其影响将是巨大的，因为其能量密度更高， 更重要的是其原料与聚变后产物都无放射性，将其用于生产生活更安全。这方面，east给了 我们很好的启示与希望。一个领域的发展需要的不仅仅是几个人，而是一代人甚至几代人的努力，核能也是如此。 对于裂变能：如何提高能量利用率，如何处理裂变产物，如何做好防辐射工作，最大的减小 可能造成的伤害等等。对于聚变能：如何从不可控发展为可控，如何有效利用等等（目前最 主要的还是寻求可控核聚变）。而这些工作仅靠个人的兴趣去为国家贡献可能还不够，因此国 家应该对此加大宣传力度。就那我们学校而言，核科学技术学院已经成立，有些同学也曾有 过向此方向发展的想法，但终因自己或父母的疑

34、虑而打消此念头。由此可见，宣传时应该 对安全方面问题加以强调。如同当年美国在日本投下的两颗原子弹改变了世界格局一样，当核能不可避免的成为了 能源的主导时，谁最先掌握了这项技术，谁就将屹立于世界之巅！参考文献：1. 杨晓婵，世界核能发电开发现状，现代材料动态，2010年第10期2. 郭志峰，新版“铀红皮书”显示全球铀储量可满足长期需求，核燃料循环3. 郑东海，核能技术应用中的电离辐射对环境的影响，sience & technology fordevelopment4. 黄剑文，杨力强，张冬利，国内核污染清洗技术进展，2010年38卷第l0期5. 核电工程与技术，中国第四代核能技术重大突破实验快堆

35、首次临界，2010年第3期6. 冯诗齐，发展核聚变能的障碍已被清除，世界科学，2010年3月7. 百度百科：核能篇三：核能发电调研报告核能发电调研报告一、研究背景能源是国民经济的基础产业，是制约我国经济持续发展的重要环节。改革开放二十余年 来我国能源工业已得到巨大的发展，为我国国民经济的发展做出重大贡献。但当前，我国的 能源结构中以燃煤为主，致使大气污染严重，且由于大量煤炭运输导致交通运输紧张。同时， 我国中长期的能源供需平衡中也存在着值得关注的缺口，特别是对于东南沿海经济发达、能 源资源匮乏地区，这种缺口尤为突出。因此，优化能源结构已提到议事日程上。核电在优化 能源结构、减少环境污染、缓解交

36、通运输紧张、填补能源供需矛盾等方面都将发挥重要的作 用。从环保角度讲，核能无疑是应对地球温室效应的最佳手段。对比各种能源发电，核电基 本实现了温室气体的零排放。据统计，每22吨铀发电所节约的co2量相对于100万吨煤所产 生的量。全球每年产生的co2中38%来自于煤炭、43%来自于石油，一台100万千瓦的火电机 组每年产生的co2差不多有700万吨，照此测算，当前所运行的910万千瓦核电机组一年可 节约6370万吨的co2排放，另外，核燃料运输的绝对量较小，相比较煤炭的运输又大大节约 了 co2的间接排放。从技术和经济的角度看，风电和光伏发电由于其能量的存在形式，在电网接入上具有较 高的技术瓶

37、颈，而核电则具有容量大、运行小时数高、发电波动性小，经济成本低等诸多优 点，能满足工业化大规模使用，可有效取代煤电，具备产业化发展的条件。国内外核工业发展的实践说明，在和平时期，能够保持核科技竞争力和稳定核科技队伍 的主要出路就是发展核电。核电作为战略产业的价值体现在这两个命题之中，它既关系着以 国防为主导的传统安全，也关系着以经济为中心的非传统安全。因此，与信息、航空、船舶 等产业一起，核电作为战略产业的地位，在高层决策中已经明确下来。大力发展“以我为主” 的核电产业，绝不仅是满足能源需求和追求经济效益等问题，它还是提高我国核科技竞争力，保障国家安全的战略需要， 也是保持与核大国地位相适应的

38、一支高科技核力量所在。二、核能发电原理核能发电通常有核聚变能发电和核裂变能发电，目前用于发电的核能主要是核裂变能。（一）核聚变能发电研究表明，核聚变反应中每个核子放出的能量比核裂变反应中每个核子放出的能量大约 要高4倍，因此核聚变能是比核裂变更为巨大的一种能量。太阳能就是氢发生核聚变反应所 产生的。核聚变反应也称为热核反应。核聚变反应所用的燃料是氘和氤，既无毒性，又无放射性，不会产生环境污染和温室效 应气体，是最具开发应用前景的清洁能源。核聚变燃料氘在海水中大量存在，海水中大约每600个氢原子就有一个氘原子，因此地 球上海水中氘的总量约为40万亿t海水中所含的氘为30mg/l，这些氘完全聚变所

39、释放的聚 变能则相当于3001汽油燃烧的能量。从这个意义上说，如果实现了核聚变能的利用，则11 海水就相当于3001汽油。因此海水中提取氘几乎是取之不尽，用之不竭。而核聚变反应所需 的另一种原料氤可以由锂制造，地球上锂的存储量约为两千多亿吨，足以满足人类开发利用 核聚变能的需要。此外，据资料介绍，月球上储有丰富的氦一3,氘与氦一3的核聚变反应所释放的能量比 氘一氤核聚变反应释放的能量还要大，而且氘与氦一3的核聚变反应基本上不产生中子，因 此可以大大减轻设备材料的辐射损伤，降低感生放射性的水平。人们探测月球开发月球的意 义由此可见一斑。然而，实现受控核聚变一直是困扰核聚变能利用的难题，为国内外研

40、究机构所关注2006 年11月，欧盟印度日本韩国美国俄罗斯和中国七方正式达成协议，选择在法国的卡达拉奇建 造世界上第一个受控核聚变实验反应堆，预计用10年时间完成，如果成功，全世界未来的电 力供应将不再受各种复杂条件的制约。（二）核裂变能发电核能发电的能量来自核反应堆中可裂变材料（核燃料）进行裂变反应所释放的裂变能。裂变反应指铀-235、钚-239、铀-233等重元素在中子作用下分裂为两个碎片， 同时放出中子和大量能量的过程。反应中，可裂变物的原子核吸收一个中子后发生裂变并放 出两三个中子。若这些中子除去消耗，至少有一个中子能引起另一个原子核裂变，使裂变自 持地进行，则这种反应称为链式裂变反应

41、。实现链式反应是核能发电的前提。核能一水和水蒸气的内能一发电机转子的机械能一电能。利用核反应堆中核裂变所释放出的热能进行发电的方式。它与火力发电极其相似。只是 以核反应堆及核能发电站蒸汽发生器来代替火力发电的锅炉，以核裂变能代替矿物燃料的化 学能。除沸水堆外（见轻水堆），其他类型的动力堆都是一回路的冷却剂通过堆心加热，在蒸 汽发生器中将热量传给二回路或三回路的水，然后形成蒸汽推动汽轮发电机。沸水堆则是一 回路的冷却剂通过堆心加热变成70个大气压左右的饱和蒸汽，经汽水分离并干燥后直接推动 汽轮发电机。 核能发电利用铀燃料进行核分裂连锁反应所产生的热，将水加热成高温高压， 利用产生的水蒸气推动蒸汽

42、轮机并带动发电机。核反应所放出的热量较燃烧化石燃料所放出 的能量要高很多（相差约百万倍），比较起来所以需要的燃料体积比火力电厂少相当多。核能 发电所使用的的铀235纯度只约占3%4%，其馀皆为无法产生核分裂的铀238。核能发电原理图（压水堆）三、研究发展现状自20世纪50年代中期第一座商业核电站投产以来，核电发展已历经50年。根据国际原 子能机构2005年10月发表的数据，全世界正在运行的核电机组共有442台，其中：压水堆占60%，沸水堆占21%，重水堆占9%，石墨堆等其它堆型占10%。 这些核电机组已累计运行超过1万堆?年。全世界核电总装机容量为3.69亿千瓦，分布在31 个国家和地区；核电

43、年发电量占世界发电总量的17%。核电发电量超过20%的国家和地区共16个，其中包括美、法、德、日等发达国家。各国 核电装机容量的多少，很大程度上反映了各国经济、工业和科技的综合实力和水平。核电与 水电、火电一起构成世界能源的三大支柱，在世界能源结构中有着重要的地位。（一）中国核电研究现状1、核能研究阶段在70年代末，我国已经有了核动力应用的想法，但是由于十年动乱的影响，1969年， 原二机部各类学校有的停办，有的撤销，有的交给地方。研究所被精简缩编，名存实亡，研 究工作虽然一直没有停顿，但“清查”、批斗使广大科技人员的积极性遭到极大的压抑，影响 了工作的进行。一些基础科研项目基本停止，核电的科

44、研工作未能展开。2、核电技术起步阶段这一阶段我国的核电技术开始起步，但是由于我国核电政策的徘徊不定，使得我国的核 动力研究主要应用于核动力舰艇上，1971年9月，我国自己建造的第一艘核动力舰艇安全下 水，试航成功，其后20年，我国核电仍为零。值得一提的是，我国在此期间进行了核电站的 概念设计，但是进度缓慢，秦山核电站的设计即从此时开始，但后来停止了，如同整个世界 核电的大潮流一样。1984年我国第一座自己研究、设计和建造的核电站一秦山核电站破土动工，表明中国核 电事业的开始。3、黄金复苏阶段中国核电从秦山核电开始，大亚湾核电为转折，历经十年，终于迎来了核电春天，各个 项目如同雨后春笋，不断开工

45、。进入新世纪，国家对核电的发展做出新的战略调整。国务院已颁布了核电中长期发展 规划，提出了到2020年核电装机容量达到4000万千瓦、在建1800万千瓦的目标，这个目 标有可能更高。（据新华网2010年3月22日消息称：国家能源局有关负责人于2010年3月22日说，目前我国正在对2020年核电中长期发展规 划进行调整。根据目前的工作部署，到2020年我国核电装机目标保守看为7000万千瓦至8000 万千瓦。）中国核电厂分布图（二）世界核电发展现状世界核电发展历程大致可分为四个阶段：实验示范阶段（1954-1965年）、高速发展阶段 （1966-1980年）、滞缓发展阶段（1981-2000年）

46、、开始复苏阶段（21世纪以来）。1、实验示范阶段（1954-1965年）1954-1965年间世界共有38个机组投入运行，属于早期原型反应堆，即“第一代”核电 站。期间1954年苏联建成世界上第一座核电站一5mw实验性石墨沸水堆；1956年英国建成 45mw原型天然铀石墨气冷堆核电站；1957年美国建成60mw原型压水堆核电站；1962年法国 建成60mw天然铀石墨气冷堆；1962年加拿大建成25mw天然铀重水堆核电站。2、高速发展阶段（1966-1980年）1966-1980年间世界共有242个机组投入运行，属于“第二代”核电站。由于石油危机 的影响以及被看好的核电经济性，核电得以高速发展。

47、期间美国成批建造了 500-1100mw的压水堆、沸水堆，并出口其他国家;苏联建造了 1000mw 石墨堆和440mw、1000mwvver型压水堆；日本、法国引进、消篇四：中国核电发展调研报告中国核电发展调研报告白枫皓 5120209036一、刖言核工业是20世纪产生和发展起来的新兴产业，是一个十分复杂和庞大的系统工程，其 组成体系包括：铀矿勘探、铀矿开采与铀的提取、燃料元件制造、铀同位素分离、反应堆发 电、乏燃料后处理、同位素应用以及与核工业相关的建筑安装、仪器仪表、设备制造与加工、 安全防护及环境保护。进入新世纪以后，在“积极推进核电发展”方针的指导下，中国政府制定了核电“2020 年建

48、成4000万千瓦，在建1800万千瓦”的规划目标，核电进入一个快速发展的阶段。2005年以来，在国家的支持下，广东、浙江、辽宁、福建、山东等沿海地区正在建设一 批新的核电站，与此同时，在电力需求的强力推动下，湖北、湖南、江西、安徽、四川、重 庆等内陆省市也在竞相成为我国第一批内陆核电站的所在地，过去几十年只能在沿海地区发 展核电的格局正在被打破，核电建设正向我国内陆地区迈进。2008年初，突如其来的冰雪灾害进一步引起政府的思考，加大了发展核电的决心，且有 大大增加原定规划目标的迹象。本报告介绍了世界以及我国核电的发展概括，并引入了核电的相关概念进行描述，提出 了我国核电建设的部分问题并给出个人

49、的建议。作为电力大学的学生，我们更应该了解我国 的电力行业，尤其是越来越受到重视，争议颇多的核电行业。在我国能源的消费格局中,长期以煤为主（占总能源的74%）。相比较我国能源的消耗速度, 煤资源的数量相对不充裕。据计算,如果维持我国煤的消耗占总能耗的70%水平估算，则2050 年煤的年消耗量将达50亿t。到下世纪60年代，我国可以经济开采的煤将开采完毕。由于燃 煤所带来的污染问题和运输问题也逐渐成为阻碍我国经济和社会可持续发展的大问题。另外， 虽然我国可开发的水能资源列世界第一，但我国人均水能资源只及世界人均值的一半。由于我 国水能资源大多集中在西南地区，而且地质条件复杂，能经济开发的水能资源

50、不到总资源的一 半。即使到2050年可经济开发的水能资源都开发完毕,也不到2亿kw,只相当于2亿多t标 准煤。因此水能在任何时候都不可能成为我国的主要能源。从长远看，要解决我国能源长期增长需要，特别是东部沿海地区的能源问题，并从根本上 改善环境、减轻交通运输负担，促进经济长期持续稳定的发展，必须坚定不移地利用核能发展 核电。二、核电及其发展介绍（一）核电的概述1、核电的特点：（1）一次性投资巨大，核电每千瓦的造价一般在2000美元左右，相当于火电的（每千 瓦50006000元人民币）的三倍以上，水电（每千瓦造价1000元人民币）的1.6倍以上。（2）建设周期长一般长达7年，而水电仅需要56年，

51、火电仅需要23年左右，油电、天然气发电或风电一般仅需要1年左右。（3）服役时间较长一般够3040年以上，如果设备运行良好，可以适当延长服役20年左右。而火电为30 年左右，水电运行超过核电，一般长达60年以上。（4）安全性要求非常高建成难，摧毁易，危害大。一旦因事故造成乏燃料处理和核泄漏，后果不堪设想。（5）涉及国家安全目标是一国在和平年代保持和发展核能力的唯一选择（6）战略性资源核电是一国多元化能源安全战略的必然选择2、核电相对传统电力的优势：相对于火电的优势：（1）清洁性核电对于污染物的排放量近于零，而且正常运行时，放射性对环境的影响是微不足道的。 核电部排放二氧化碳，所以利用还可以避免温

52、室效应。（2）经济性核电厂的比投资高于燃煤电厂，核燃料的成本显著的低于燃煤成本，使得核电厂的总发 电成本低于燃煤电厂。经济合作与发展组织（oecd）的核能机构（nea）对21世纪初电厂与 1992年所作的归一化比较结果显示如下：核电厂与燃煤电厂相对经济性比较（3）理论上的不可枯竭煤电等化石能源在燃料方面具有枯竭性，但核电燃料铀235等，在理论上是没有枯竭性 的，可以供人类使用若干年。（二）核电的发展历程1、实验示范阶段1942年12月，美国在芝加哥大学建成了世界上第一座核反应堆，验证了实现受控裂变 链式反应的可能性。但是当时处于第二次世界大战期间，核能开发利用主要是为了军事服务。从50年代开始

53、，英、美、苏法等国把目标部分转向民用，利用已有的军用核能技术， 开发建造以发电为目的的反应堆，进入了核电的实验研究阶段。一些原型核电厂以及后续建 成的示范核电厂的成功运行，证明了核电厂是一种安全、清洁、廉价的能源。2、高速发展阶段60年代末70年代初，各工业发达的国家的经济处于上升时期，电力要求不断增加，平 均年增长率达7%，相当于每10年翻一番。在此期间，核电厂相对于常规电厂的优势凸现出 来。英、美、法等国都制定了庞大的核电发展计划。在核电发展上后起的联邦德国、日本， 都借助技术引进加入了大规模发展行列。一些发展中国家如印度、阿根廷、巴西等，以购买 方式开始了核电厂建设。在核电厂的经济性得到

54、证实之后，美国首先形成建设核电厂的一个高潮，从1969年开始， 美国核电总装机容量超过英国，居世界第一；1973年美国核电总装机容量占世界核电总装机 容量的2/3。1973年的石油危机在一些本国能源严重不足，主要依靠进口石油的国家引起震 动，许多国家开始加快发展核能的步伐。日本在整个70年代开始建造轻水堆发电机组达25 个共19768mw。法国70年代初引进经济性好的美国压水堆技术实现了标准化、批量化的大规 模建设，7080年代初开始建造的压水堆发电机组达52个，装机容量达53355mw，使目前法 国的核电总装机容量在世界上仅次于美国，居第二位。3、滞缓发展阶段1973年和1979年世界上发生

55、了两次石油危机，在此影响下世界各国经济发展速度减缓， 加上大规模的节能措施，对电力的需求大幅度下降。如果说1973年的石油危机曾暂时刺激了 核电的发展，那么1973年和1979年的石油危机的长远影响却使核电的发展深受挫折。许多 新的核电厂也像新火电厂一样被停止或推迟建设。1979年3月美国发生了三里岛核电厂事故，虽然未造成人身伤亡，但对世界核电发展产 生了重大影响，特别是公众对核安全的疑惑难以消除。1986年4月，苏联又发生了切尔诺贝 利核电厂事故，影响更为深远。一些国家如瑞士、奥地利、荷兰、意大利等做出了停止发展 核电的决定。为了保证核电厂的安全，各国采取了增加安全措施、严格审批制度等对策，

56、结果使核电 厂建设工期延长，投资增加，核电厂经济上的优势有所下降。三、中国核电产业的发展历程我国的反应堆技术研究始于1955年，经历40多年的发展，现已建立起相当完备的核工 业体系。1958年，前苏联援建的研究性水反应堆在中国原子能研究院交付使用，接着我国确定了 自行研究、设计核潜艇动力堆的任务，从而带动了一系列反应堆技术的实验研究工作。1956年至1958年开始兴建的水治厂、铀同位素分离厂、核燃料元件厂和核燃料后处理 厂，并分别于1962年和1970年投产。我国的核电是从70年代起步的，80年代初，我国政府制定了发展核电的技术路线和政 策，决定发展压水堆核电厂。1983年，国务院决定本世纪内

57、把主要力量集中在压水堆核电站 的研究、开发和建造方面。90年代，建成了秦山和大亚湾核电站，两座核电站的建成，标志 着中国核电已经起步。“九五”期间开工的4个核电站秦山二期、秦山三期、岭澳和田湾核电站，标志着中国 大陆的核电站建设已由初步阶段步入小批量建设阶段。中国核电在技术研发、工程设计、设备制造、工程建设、羡慕管理、运营管理等方面， 具备了相当的基础和实力，为加快发展积累了经验、奠定了坚实的基础。2003年底，全国电力装机3.85亿千瓦，期中燃煤组占74%，核电机组只占1.6%。我国 煤炭资源储量虽然占世界第一位，但是环境、生产和运输能力却严重制约了燃煤机组的过多 发展。水能资源比较丰富，但

58、开发程度已经很高，目前已建和在建水电装机有1.3亿千瓦， 预计到2020年只能达到2亿千瓦。风电、太阳能发电等各类新能源，至今尚未解决规模化生 产及经济性问题。大力开发核电，满足电力要求、优化能源结构、保障能源安全，已成为政 府和社会各界的共识。我国计划在15年内建设约40座核电机组，核电装机容量将达到3600万至4000万千瓦， 占全国电力装机容量的4%左右。这标志着中国核电将从适度发展战略向积极发展战略迈进， 核电将在中国电力发展中扮演更重要的角色。四、中国核电产业发展面临的问题1、核电工业现存的问题我国核电建设虽然取得了不小的成绩，但从总体上看，还存在许多有待解决的问题。(1) 规模小平均单机仅700mw，而世界平均水平为806mw，最高可达1070mw。它意味着比投资和发 电成本高，经济性差。(2) 堆型杂我国采用的堆型已有4种，堆型太杂不利于研究、发展以及国产化和标准化。(3)国产 化率低(4) 核电事业人才匮乏中国核电事业存在着核战略、规划、管理体系、核基础研究和人才等问题。其中核战略、 规划等问题正在逐步解决，但是人才等问题较为严重。2、解决的对策和建议我国核电产业能否尽快走出过渡阶段，不仅取决于我国的技术水平和能力，更取决于今 后的能源政策和核工业政策选择。