目前我國的核能發電利用率是多少,目前核能利用存在的主要問題有哪些?

時間 2022-11-12 04:35:39

1樓:匿名使用者

是的,就是這1%的利用率已經有很大能量了

目前核能利用存在的主要問題有哪些?

2樓:廣西師範大學出版社

科學技術的發展過程中,會遇到困難,發生曲折和反覆,是正常的,不足為奇。

在這世紀之交,圍繞法國「超鳳凰快堆」的爭診即是一例。這是以中國神話一種從自己的灰燼中獲得永生的鳥的名字來命名的核電站,早在10多年前就曾併入法國電力公司的電網,雖正常運轉時間不長,但作為技術探索,提供的經驗卻是寶貴的。

目前在俄羅斯、日本、印度等就有8座快堆,即快中子增殖反堆正在正常執行。

快堆同其他反應堆一樣,從原理上就排除了發生原子**的可能性。當然,不應當否認現在快堆發電還存在一些技術問題,但是,只要重視,問題是可以解決的。從根本上講;快堆不僅具有固有的安全性,而且具有很好的經濟性。

與熱堆核電站相比,快堆核電站對核燃料的利用率高出了60~70倍,同時快堆還能焚燒掉長壽命放射性錒系元素。快堆核電站和熱堆核電站能相輔相成地為人類提供安全、經濟和潔淨的電能。有遠見的國家,是不會忽視對快堆核電開發的,例1995年,日本的裝機容量為28萬千瓦的快堆「文殊號」就成功地進行了發電、供電試驗。

因此,日本**。1997年6月宣布,要繼續推進其開發快堆和核燃料再迴圈計畫。

到2050年,中國的能源缺口將達10億噸標準煤。人們已經體會到人類大量使用碳基燃料已經成為環境汙染的重要因素之一,加速發展包括快堆核電站在內的核電事業,是解決上述矛盾的重要途徑之一。在快堆技術發展上,中國也給予了高度重視,各有關主管部門給予了有力的支援,在1987年將快堆技術研究納入了國家「863」高技術計畫,列為該計畫能源領域的最大專案,並計畫不久將建成熱功率為65兆瓦、電功率約20兆瓦的快中子實驗堆。

近10年來,世界快堆處在低潮,主要原因,是從20世紀70年代後期開始,世界經濟發展速度減緩,能源和電力增長速度也隨之減緩,熱堆核電站的發展相應減緩,因此作為熱堆核電站後續者的快堆事業的發展也受到制約。但是,各國快堆發展也不平衡,各國根據自己不同的國情採取了不同的政策。在西歐的「超鳳凰快堆」時起時落的爭論不休中,中國作為乙個核大國,仍作出開展快堆起步工作的決策是正當的。

可以預期,今後相當長的時期人類仍將利用裂變能。

目前核能利用存在的主要問題有:

(1)資源利用率低。工業應用的是熱中子反應堆核電站,雖其發電成本低於煤電,但它以鈾-235為燃料,天然鈾中佔99.3%的鈾-238無法利用。

(2)燃燒後的乏燃料中除鈾-235及鈽-239外,剩餘的高放射性廢液含大量「少數錒系核素」(ma)及「裂變產物核素」(pp),其中有一些半衰期長達百萬年以上,成為危害生物周的潛在因素,其最終處理技術尚未完全解決。

(3)反應堆是臨界係數大於1的無外源自持系統,其安全問題尚需不斷監控及改進。

(4)核不擴散要求的約束,即核電站反應堆中生成的鈽-239受控制。

這4個問題中,以前兩者更具實際意義。

利用快中子增殖堆可以使天然鈾中的鈾-238轉化為鈽-239,成為裂變燃料。用鈽-239或鈾-235裝料啟動執行數十年後,此系統可以靠鈾-238達到「自持」,鈾資源利用率可提高60~70倍。這雖然有利於資源的利用,但另3個問題則面臨更嚴峻的挑戰。

而且快中子增殖堆的初始裝料,要以從熱中子反應堆乏燃料中提取的大量工業鈽庫存為依託,如熱堆電站未發展到相當的裝機容量,快堆是不可能具工業應用規模的,而此時高放射性廢液的庫存已極大。對高放射性廢液的處置方法,目前是將其固化,經包裝後埋入穩定的岩層中。這種「後處理一固化一深埋」的處置方式雖然可行,但從長遠看它耒解決洩人生物圈的問題。

因此,理想的核系統應是以天然鈾(或貧化鈾)作為反應堆的基本裝料,並使它所產生的放射性廢物在系統中被嬗變為短壽命(半衰期為幾十年)或穩定的核素。使系統輸出的廢料是短壽命低放射性廢物。這就是目前世界核科技界大力研究的充分利用鈾資源且放射性「潔淨」的核能系統。

這一系統的物理及放射化學基礎在於:

(1)利用中子核反應使不可裂變的核轉化為可裂變核,並在系統中形成乙個穩定的可裂變核**儲備。

(2)利用化學分離流程,提取高放射性廢液中的ma及pp,回送到系統中,在一定條件下,ma成為附加的能量**資源,而pp則吸收中子而嬗變成為穩定核或短壽命核,即所謂的分離一嬗變(p-t)法。

核科技界認為最有前途的放射性「潔淨」核能系統將由中能強流質子加速器(1~1.5吉電子伏,數十毫安或更高流強)與次臨界裝置(熱中子或快中子)相耦合,結合「原址」放射化學分離流程(在廠區就近處置,避免與外界環境接觸)所構成,一般文獻中稱之為ads(加速器驅動次臨界裝置)。它由中能質子在重核上散裂反應產生的「外源」中子,使次臨界裝置起動,在把非裂變核轉換為裂變核的過程中,一方面倍增中子、輸出能量,一方面留一定的中子貯備,以嬗變自生的或輸入的ma或pp。

次臨界裝置的臨界係數0.95左右,系統靠「外源」中子啟動,因此原則上當加速器停止執行時,次臨界裝置即「熄火」,無臨界事故問題。向這個系統輸入的主要是天然鈾等非裂變裝料,輸出的是電能及短壽命低放射性廢物。

加速器所耗電能佔系統所產生電能的一小部分。次臨界裝置中所產生的ma及pp經「原址」放射化學分離後,在適當的條件下,在系統中被嬗變,因此沒有向生物圈擴散的問題。如果設計適當,這個系統可執行相當長的時間(例如5~10年)而不必換料,因此該系統可有高的負荷因子。

中國已建成具有世界水平的北京正負電子對撞機、蘭州重離子加速器和合肥國家同步輻射實驗室三種粒子加速器,因此要建立中能流強質子加速器是具備足夠技術力量的。

當然,放射性「潔淨」核能系統還有些問題尚待繼續研究。

下面再略述一下聚變堆問題。

俄羅斯等地的受控熱核反應堆沒有乙個取得成功,有的科學家甚至提出出有的熱核反應裝置根本不可能在短期內實現持續產生聚變能的目標。有鑑於此,美,國國會1996年將用於核聚變研究的撥款減少了33%,美國核聚變專家小組根據資金情況建議,關閉耗資10億美元的普林斯頓反應堆,把有限的經費投入計畫中的國際熱核實驗反應堆中去。這個由美、俄、日和歐洲主要國家共同投入資金和技術建造的核聚變反應堆計畫將在2050年建成,核聚變科學界將它看成是世界核聚變研究取得突破的新希望。

由於國際熱核實驗反應堆還只是紙上談兵,所以普林斯頓反應堆的關閉表明人類50年的核聚變能夢想將面臨乙個「無法預知的未來」。

俄羅斯著名理論物理學家、核能部長公尺哈伊洛夫認為,核能技術的成功來自其課題的具體和目標的明確,而核聚變能源技術問題「總是模模糊糊」。他認為,核聚變能源將來肯定會出現,「但只有到22世紀才會出現」。

不過,公尺哈伊洛夫的這一看法和國際熱核實驗堆計畫大相徑庭。按照該計畫委員會1996年夏天聖彼得堡會議的決定,1997年要確定這個實驗堆的選址問題,2008年實驗堆將建成,並開始運轉,再過十幾年將建設商業堆。擔任該委員會主席的俄羅斯權威核物理學家、俄羅斯科學院前副院長維利霍夫1996年也曾再次預言,再過30~40年核聚變能源將成為現實。

無論如何,這項工作是要持之以恆開展下去的,因為它是解決人類未來能源的希望。

在中國,環流器實驗技術實驗室在核工業西南物理研究院於1997年通過了中國核工業總公司主持的驗收。從而,中國第乙個受控核聚變研究重點實驗室即告建成。

核工業西南物理研究院1984年建成中國環流器一號,1995年建成中國環流器新一號以來,開展了大量研究工作,取得了大批科研成果。其等離子體電流、等離子體密度及溫度、放電持續時間等引數,以及等離子體診斷技術、資料採集與處理能力和等離子體輔助加熱技術等方面的綜合能力均處於國際同型別同規模裝置的先進行列。

亞洲核能發電量最多的國家是哪個國家?該國優先發展核能的理由

3樓:易雋秀

現在亞洲國家核能發電利用率普遍不高,但是很多國家都開始重視核能發電的研究

印度**宣布了一項全球最大的核能發展計畫,稱要在2050年時將印度的核發電能力提高12倍,以此緩解因限制二氧化碳排放而引發的能源危機問題,到時,印度的核能發電量將超過中美,成為全球最大核能發電國。因為印度是化石燃料能源短缺的國家,選定核能作為解決滿足能源需求的主要能源。雖然核電站的造價比火電廠要高得多,但是由於核燃料**比較穩定,不像煤炭、石油等**,隨開發量和其他因素的變動不斷**,因此,核電站的發電成本比燃煤電廠低,比燃油電廠更低。

核能發電消耗的燃料較少,運輸量也小,不受燃料產地限制。核電站可以建在離負荷中心較近的地方,縮短了輸電線路,節省輸電線路的投資和降低輸電過程的電能損耗。

日本 在亞洲是最發達的國家 用電也最多 而且日本沒有核**世界不准日本發展核** 所以日本覺得不平衡 故而發電只用核電 有人說隨然日本沒有核**但可以很快擁有很多核**可能比中國都多

4樓:光谷之藍

世界核能發電最多的15個國家,歪果仁:頭號交椅恐怕要易主!

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