核能与环境保护的思考

核能与环境保护的思考（共6篇）

核能与环境保护的思考 篇1

1、知识与技能

（1）知道什么是核反应，会写出人工转变方程；

（2）知道什么是放射性同位素，人造和天然放射性物质的主要不同点；

（3）了解放射性在生产和科学领域的应用；

（4）知道放射性污染及其对人类和自然产生的严重危害，了解防范放射线的措施，建立防范意识。

2、过程与方法：渗透和安全地开发利用自然资源的教育。

3、情感、态度与价值观：培养学生收集信息、应用已有知识、处理加工信息、探求新知识的能力。

教学重点：人工转变的.两个核反应方程及反应过程中遵循的规律。

教学难点：人工转变的两个核反应方程及反应过程中遵循的规律

教学方法：教师启发、引导，学生讨论、交流。

教学用具：

（1）挂图，实验器材模型，等；

（2）多媒体教学设备一套：可供实物投影、放像、播放等。

（一）引入新课

前面已经学习了核反应的一种形式：衰变。本节课我们要学习核反应的另一种形式：人工转变以及人工转变产生的放射性同位素的应用和核辐射的防护。

（二）进行新课

1、核反应：原子核在其它粒子的轰击下产生新原子核的过程叫核反应。在核反应中质量数守恒、电荷数守恒。

人工转变核反应方程：

例如：写出下列原子核人工转变的核反应方程。

（1）1123Na俘获1个α粒子后放出1个质子

（2）1327Al俘获1个α粒子后放出1个中子

（3）816O俘获1个中子后放出1个质子

（4）1430Si俘获1个质子后放出1个中子

理解并记住核反应方程，通过方程理解核反应中遵循的规律。

2、人工放射性同位素

（1）放射性同位素：有些同位素具有放射性，叫做放射性同位素。放射性同位素有天然和人造两种，它们的化学性质相同。

（2）人工放射性同位素

Al He P

（3）人工放射性同位素的优点：放射强度容易控制；形状容易控制；半衰期短，废料容易处理。

（4）凡是用到射线时，都用人造放射性同位素。

3、放射性同位素的应用：

（1）利用射线：

射线测厚装置：烟雾报警器；放射治疗；培育新品种，延长保质期。

作为示踪原子：棉花对磷肥的吸收；甲状腺疾病的诊断。

4、辐射与安全

核能与环境保护的思考 篇2

2015年, 我国核电逐渐从“福岛核事故”后的低谷中走出, 5月“华龙一号”落地福清核电5号机组, 被认为是中国核电产业重启的信号[1]。目前, 我国处于发展核电最好的时机, 我国核电技术经历了从二代、三代核电技术设计、技术引进吸收, 到四代核电技术研发领先。我国在役核电机组安全指标总体处于中等偏上水平。截止2015年7月, 我国大陆商运并网发电的核电机组为23台, 总装机容量接近2140万千瓦;在建机组27台, 规模约占世界在建核电机组的40%以上。

核电发展其潜在的环境影响不容忽视, 核电垃圾通常以气体、液体、固体三种形态, 俗称“核三废”[2]。核电作为能源, 不产生如CO2、硫化物、氮化物, 从常规能源的视角看是清洁能源, 但是, 核能利用产生的核废料是不清洁, 有些还是非常危险的。反应堆用过的具有极高放射性的核燃料废料称为乏燃料, 其占比在1%左右, 对人体危害极大, 其处置亦是世界性难题。由于核三废所放出的有害射线看不到摸不着, 一般人也不知道如何主动回避。所以核事故容易引起广大人们的恐慌, 历史上出现的几次灾难性核电站事故造成的深远影响还没有消退, 阴影犹存, 这使得人们对核电站发展建设的充满了疑虑和忌惮。

2 核环境政策的建立

发展核电, 安全第一, 核“安全”是的底线, 更是生命线, 不容触碰, 一次不期的核事故足以葬送一个国家的核事业。重视核能产业链的整体安全研究, 包含铀矿勘探、燃料加工、核电营运等环节, 都涉及到核安全;高度关注核能发展过程中所造成的环境问题, 促使必须对核电发展和核环境政策建立进行深入研究。

2.1 建立坚实的法律基础

核环境政策的建立不是一蹴而就的, 需要循序渐进。我国核环境政策的建立需立法先行, 坚持高起点、高标准, 借鉴美、法、日等国的先进经验, 适应国际原子能机构的法规要求, 同时结合我国核能发展现状, 希翼逐步按预防性为主、正本清源和污染者承担费用的原则[3], 建立符合中国国情的核环境政策法规体系。

目前, 我国核环境政策的最高法律为《中华人民共和国放射性污染防治法》, 该法主要站在环境保护的立场来看待核安全问题, 未有在法律上明确核安全监管的法律地位。该法对公众参与及信息透明、独立监督、纵深防御、质量保证没有技术性的规定描述, 仅有原则性描述。核环境政策完善需以现有法律为基础, 其存在的必要性主要还要有利于公众对核电的理解和接受。

2.2 核与辐射安全监管

核安全是指对核设施、核活动、核材料和放射性物质采取必要和充分的监控、保护以及各种事故预防和缓解措施, 防止由于任何技术原因、人为原因和自然灾害造成事故, 对工作人员、公众和环境造成不可接受的放射性危害。

为使核电成为长久提供电力能源的天使直到其退役, 关键就看安全监管系统的是否有效, 监管是否严格。当前, 需要抓住推动国家治理体系和治理能力现代化的契机, 加快完成核与辐射安全监管体系和监管能力现代化。当前, 我国的核电安全监管能力与国际水平相比, 还存在较大差距, 监管能力建设亟待加强和提高。

2.3 综合性和适应性

建立适应我国国情的综合性和适应性很强核环境政策, 正确处理好核环境政策对象的诉求。目前, 我国核设施的安全管理分为三个层次:国家核安全局、核设施主管部门、核设施营运单位。我国核环境监测大体可以说是按照“双轨制”, 即地方环保部门和核设施营运单位按照监测标准和规范进行的辐射环境监测, 二者形成“相互监督和验证”的关系。很明显, 核环境政策对象考虑较多的是强势群体政府部门和核设施营运单位的诉求, 对弱势群体的关注度不够, 这必将影响政策的适应性。极强势群体和极弱势群体严重降低政策效率, 如若触犯了极强势群体的既得利益, 政策会受到强烈的抵制, 而极弱势群体没有能力去遵循政策, 除非给予援助, 而目前核环境政策没有援助内容, 期待加入。

2.4 信息公开

随着我国简政放权改革不断深化, 政府、监管部门的公信力不断提高, 建设项目环境信息公开和公众参与 (听证等) 逐步加强。人民群众对环境保护信息的知情权、参与权和监督权得到了一定程度的满足。国家核安全局要求各个核电厂向其报告年度辐射环境监测数据, 监督性监测由地方环保部门来开展。虽然相关监测都已经开展了, 但公众一般难以从公开的渠道获得相关监测数据。

在经过了日本福岛核事故后, 我国核电厂应要求公开了更多的环境信息, 正如新闻媒体报道的“核与辐射安全信息公开渐进”[4], 的确我国运行核电厂空气吸收积累率监测结果在环境监测网络开始逐日公布, 辐射监测数据信息公开向前迈出了重要一步。然而, 信息公开与公众期待的知情权还有大的差距, 还远没透明。

3 结语

我们也清楚的看到, 核电站自环评安分、审评立项、开工建设、运行退役等过程中, 从来不缺少反对者的声音。客观而言, 核电站的建立对周边的居民、动植物、土壤、水源等环境的影响都是存在的, 尤其是历史上也出现过的几次重大的核电站安全事故, 核事故的阴影始终挥之不去。关于核电领域的环境政策建立, 各国基于反核团体的压力、核电站本身的安全甚至是道德角度, 已经出台了一系列政策措施, 对这些政策的了解与解读, 有利于处理核电发展与环境的问题。我们需充分借鉴, 完善我国核环境政策建设, 这将有助于我国在核电环境治理领域少走弯路, 也有助于我国在国际环境问题争端中发挥重要的作用。

摘要：环境污染加速了发展核能的需求。我国对核能发展采取了审慎的态度、大规模发展核电引发的环境问题早就给予了充分的重视, 也出台了相关的一些法令。随着核电站数量和规模迅速地膨胀, 相应的核环境立法亟待完善。特别是日本福岛核事故后, 核环境政策逐渐走向成熟和完善, 在依法治国的大背景下, 民众对于参与权、知情权凸显, 地方政府和非政府环保力量也希望在核环境政策中发挥积极的作用。基于上述原因, 本文从核电发展对环境的影响出发, 从四个方面建立和完善核环境政策进行了研究, 希翼促使核能发展和核环境政策建立的相协调。

关键词：核环境影响,核能发展,核环境政策,监管和信息公开

参考文献

[1]李锦, 柳加成, 张艳霞, 杨斌, 喻正伟.我国辐射环境监测法规体系研究.环境监测管理与技术, 2015.

[2]乔桂银.必须重视核能发电的安全和环境风险.未来与发展, 2011.

[3]郁祖盛.试论我国核能的发展战略, 技术路线及核安全与环境保护对策.21世纪初辐射防护论坛第三次会议暨21世纪初核安全论坛第一次会议论文集, 2004.

核能与环境保护的思考 篇3

08地理科学 冯嘉琪 20082601052 前言

2011年3月11日，在日本福岛发生了9级大地震，随之引发了海啸。祸不单行，地震和海啸还导致了福岛出现核泄漏事故。日本人们再一次承受着核能这种先进科技带来创伤，数十万人流离失所，痛失亲人。日本成了全世界关注的焦点。

核能最初以武器的形式出现，使得日本率先成为了核武器的试验品。“福星与恶魔，只是一念之差”，二次世界大战以后，各国积极利用核能发展电力，为世界能源危机带来了光明。切尔诺贝利核泄漏事故提醒了人们关注核安全，可在阴影还没散去的今天，日本有了同样的遭遇。

核泄漏事故发生后，各国纷纷搁浅手中的核电站发展项目，各国人民对于核电发展众说纷纭。中国作为为世界上的能源消耗大国，人口众多，在世界能源日渐紧张的情况，联系环境的可持续发展，发展核电站必要性值得深思。

一、切尔诺贝利和日本福岛的核泄漏事件后影响（Chernobyl disaster & 2011 Japanese nuclear accidents）

1986年4月26日，切尔诺贝利核泄漏事故发生在前苏联乌克兰地区，这是曾被认为是历史上最严重的一场核泄漏事故，也是唯一一场被International Nuclear Event Scale评定为7级的核泄漏事故。切尔诺贝利的核泄漏发生后，消防队员已最快的速度到达现场。当时没有一个消防队员知道这是一场核泄漏事故导致的火灾，仅仅认为是发电厂发生事故；核电厂的员工对于核能发电也没有太多的认识，无法以最快的速度对事故进行处理；政府次日开始疏散30km范围内的人群，被疏散的人群被仅告知发电厂发生事故，需要疏散大约三天，不久后人们又回到了他们原来居住的地方继续生活。这一切，都在他们的身体受到了核辐射伤害后，人们才知道这一切的真相。

事隔66年后的今天，核泄漏事故再次发生在日本人的身上，9级地震破坏了福岛人们的家园，海啸无情地袭击着无辜的一切。福岛核电站逃不过大自然的强大力量，出现了严重的事故。日本人冷静地处理着，世界各地给予了力所能及的帮助。世界核能大国——法国，向日本伸出援手，紧锣密鼓的筹备着核泄漏事故后的处理。

切尔诺贝利和日本福岛核泄漏事件为现时中国人了解较多的核泄漏事故案例。媒体对于核能使用的报道都偏向于核泄漏对社会和人体造成的重大伤害，人们群众在此基础上再去看待核能发展难免存在消极影响。中国人对于核泄漏的恐慌程度可以表现在我国各大城市出现的“抢盐”潮，由于人们得到的消息片面和对核辐射了解严重不足，出现了这个甚至在日本地区都没有发生的现象。我国正在规划当中的核电站，大部分处于沿海地区，人口密集。人们的消极情绪无疑会影响核电站和各个核能使用项目的进行。结合我国实际情况，能源危机的影响下，人们正确认识核能使用有很大的必要性。

二、中国使用核电的必要性

中国经济发达的地区主要在东部沿海地区。北煤南运，西电东送，一直成为制约经济发展的瓶颈。目前，中国电力供需矛盾紧张，尤其是华东、华南、华北及其沿海一带，是中国工业最发达的地区，其工业产值占全国工业总产值的70%以上。可是这些地区电力供需矛盾最为紧张。长期以来，国内许多人认为中国能量资源丰富，发展核电的必要性不大，但纵观我国其他可利用的能源，存在以下问题：

（一）我国煤炭资源有限，不可能作为长期主要能源

我国目前能源生产中，煤炭占74%。由于我国煤炭资源丰富，在今后一段时间内，煤炭仍将是我国主要能源。据估计，到2050年，随着人口增长和经济发展，我国能源消耗将达到目前水平的5倍左右，如果维持我国煤炭的消耗占总消耗量的70%水平估计，则2050年煤炭的年消耗量将达50亿吨。这样，到21世纪60年代，我国可经济开采的煤炭将被开采完毕。因此，我国要长期以煤炭为主要能源，显然是不可能的。

（二）以煤炭为主要能源，运输紧张状况不可能解决

我国煤炭资源主要分布在北方地区，东部沿海经济发达的地区缺乏常规能源。因此煤炭运输成了我国经济建设的重要问题，其运输占据铁路货运量的40%，即使加紧修建铁路，运输问题还是难以解决。

（三）燃煤污染严重，我国的环境无法承受

煤炭燃烧对环境的污染比石油和天然气严重得多。其燃烧大量产生烟尘、二氧化硫，二氧化碳，给许多大城市造成严重污染。产生的大气污染和酸雨更是给我国带来了占GDP 5%的经济损失。我国的环境将无法承受这样的“黑盒子”现象。

（四）煤炭是一种重要的不可再生的化工原料 随着煤炭大量燃烧，资源将越来越少，价格也将日益昂贵。如果仅将煤炭付之一炬，不但污染环境，而且在经济上将造成难以弥补的损失。

（五）我国水能资源也不可能成为主要能源

我国水能资源丰富，但由于我国水资源大部分集中在西南地区，输电设施的投资也相当巨大，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。即使在2050年可经济开发的水能资源全部开发完毕，也只相当于两亿多吨标准煤，与50亿吨需求量相比，只是杯水车薪，因此水能不可能成为我国的主要能源。

（六）石油资源、风能、太阳能无法满足需求量

据统计，2020年以后，国内石油供应的对外依存度达50%以上，煤炭的开发利用又受到环境、运输等条件限制；水电装机容量进一步持续发展的余地不大；非水可再生能源如风能和太阳能，存在能量密度低和供能间断性等问题。

加之石油价格猛然飙升，世界石油蕴藏量逐渐减少，使得能源危机越发紧张。与此同时，核电是一种经济能源。核电站是一种高能量、少耗料的电站，核裂变释放的能量比任何一种化学反应释放的能量都大几百万倍。开发利用新型的和能源，是人类生存与社会发展的必然趋势。

三、中国核电站的使用现状及安全性

（一）我国使用中的核电站

上世纪九十年代，中国第一座实验核电站——秦山核电站，第一座大型商用核电站——大亚湾核电站，先后建成投产。

1、秦山核电站安全性保障

与1991年12月15日并网发电成功，位于浙江省海盐县，是中国自己设计和建造的第一座核电站。它的反应堆安全壳是一座高40-50米，内径36米的圆筒形钢筋混凝土建筑物。在安全壳内还修了一道2米厚的核反应堆屏蔽墙，这道屏蔽墙在一般情况下可以防止核辐射外泄，并且在屏蔽墙外设置钢板衬里的安全壳。1986年，前苏联切尔诺贝利核电站事故发生后，秦山核电站将安全问题提到了最高位置，在设计上精益求精，建造了多重屏蔽物，建立了独立多重保护系统采取了防止核反应堆熔化以及抗震和安全电网等措施。在施工中实行了一套严格的质量管理办法，每个项目和每道工序都必须验收合格。

秦山核电公司负责秦山核电站的运行和管理，积极与国际接轨，向世界同类电站的先进水平迈进，采用国际通用的核电站综合性能指标要求和考核核电站的运行水平，引进推行国际上先进的管理方法，不断改善提高安全运行水平，2、大亚湾核电站安全性保障

大亚湾核电站，位于广东深圳市麻角岭，是我国内地第一座具有世界先进水平的大型核电站。它采用的是法国产压水反应堆，外面有三道安全屏障。有长1400米、高14-16mii的防浪大堤，深入地下约16米的防渗帷幕阻止海水向内渗透。其仪器采用了世界公认的、技术上最成熟的设计和设备以及最先进的管理技术、在安全技术方面是无可怀疑的。

麻角岭的选址谨慎，经过地震、地质、水文、环境等条件较长时期的勘察评价，即使发生级数较高的地震，对核电站的影响也不大。大亚湾核电站距离人口聚居地超过20公里，并且有天然屏障。

（二）我国发展核电的条件

中国核电在技术研发、工程设计、设备制造、工程建设、项目管理、营运管理等方面，具备了相当的基础和实力，为加快发展积累的经验、奠定了坚实的基础。

1、核电设计

中国核工业集团公司已组织有关核电设计院，开展了国产化百万千瓦级压水堆核电机组的设计工作。

2、核电技术研发

我国核工业建立了专业齐全的核科研体系，建成了具有国际水平的大型核动力技术实验基地。在设计技术研究工作中，解决了核电站工程设计的许多技术难点，初步形成了一套先进反应堆设计方法和试验验证手段。

3、核电工程建设管理

在工程项目管理中，实行了招投标制和工程监理制，通过招标选择施工承包商和设备采购，有效降低了成本，确保了施工质量。

4、核电设备制造

我国除了数字化仪控制系统等少部分设备以外，国内已经具备了设计和制造百万千瓦级压水堆电机组大部分设备的能力。

5、核燃料保障

我国已经初步形成了包括铀矿地质勘探、铀矿采冶、铀转化、铀浓缩、元件制造以及乏燃料后处理、放射性废物管理等环节的较完整的核燃料循环工业体系。

6、建立了完善的核电安全管理、核事故应急和技术后援体系 我国政府特别关注核能的安全问题，已经建立与国际接轨的安全监督管理体系和核安全法规，行程里一直独立的核安全监管技术队伍。

7、核电站厂址资源

我国完成初步可行性研究的厂址绝大部分在沿海地区可以满足至2020年的需要。

8、我国核电发展具有广阔的市场空间

为我国迅猛发展提供了基础保障，在不破坏环保的情况底下，使得能源危机减缓满足我国的可持续发展。

四、中国核能与可持续发展

由以上论述可知，我国发展核能是具有必要性和保障性的。根据我国面临的能源供需不平衡、能源危机和较为严重的生态问题，核能利于可持续发展体现在以下几个方面：

（一）有利于解决我国能源供需不平衡

1、地域间供需不平衡

我国主要的能源消耗地在东部沿海地区及工业带沿线地区，主要以工业消耗为主。而我国的火力发电主要在北方地区，水力发电在大西南地区，风力发电和太阳能发电又满足不了现时需要，长期处于能源供应地与消耗地不一致的状况。核能发电具有可行性的选址比较丰富，而且大多数位于沿海地区，为东部沿海地区提供了较为便利的电力资源，减缓了由于地域间供需不平衡而带来的矛盾，为经济的可持续发展提供了保障。

2、消费量与供给量矛盾

从消耗来看，工业的能源消耗最大，占总消耗能源的70%，其次，城市的能源消耗量也较大。据统计，我国要到2018年前后才能实现工业化和城市，接下来的几年，各地为了经济发展，能源的消耗量会达到一个峰值。在能源供给量有限的情况底下，低消耗、高产能的核能资源成了较为经济和清洁的能源。

核能的适当发展，有利于我国能源安全，保持我国煤炭、石油等化石燃料的储备量，使这些化石燃料达到更高的效率。

（二）有利于能源长期有效利用

1、核能使用降低全国火力发电的比例 按目前不完全的统计口径，2004年，煤炭在一次能源生产和消费结构中分别占75．6％ 和67．7％，石油占13．5％和22．7％，天然气占3．0％和2．6％，水电占7．9％和7．0％。而核能及太阳能、风能、生物质能等新能源和可再生能源，在能源结构中所占比重还微乎其微。核能是比较清洁可控的现代能源，也是近期比较经济合理的替代能源，随着技术进步，安全保障也很完善。从国际上看，法国等发达国家在核能开发利用上做得很好，值得借鉴。法国也是传统能源资源短缺国家，通过从战略高度发展核能．法国的能源自给率从27％提高到50％，有效地减少了石油进口依赖。

随着核能技术成熟与安全系数的提高，我国可利用核能为不可再生资源的储备量提供的保证。

2、储备煤炭资源用于高效利用形式 2007年，我国成了最大的焦炭生产国和出口国。焦炭工业在效益上臂普通的煤炭为主的火力发电效益更高。

煤炭的高温分解和气化技术已经得到发展和提高。最近，基于煤炭的化工技术，如：煤炭液化、煤炭气化、煤炭合成产品都逐渐在中国的市场推出。

煤炭通过焦炭生产和气化之后得出了乙醚、酯等化工品，再经过分解后变为电力资源和甲醇等更为实用的动力和产品。新的煤炭化学工程有利于国内煤炭资源丰富的地方进行经济发展。这种高利用率，高效益的生产方式使得我们认识到煤炭资源不仅仅只有发电原料。

核能可以逐渐降低煤炭发电的比例，储备我国丰富的煤炭资源，用于效益更高的化工生产，实现不可再生资源的可持续发展。

（三）有利于生态环境可持续发展

首先，由于世界人口急剧增长，尽管进行了保护能源的努力，但预测表明对能源的需求仍然在继续增长。尤其在电能的利用上有急速上升的趋势。世界上能源利用已经达到一定水平，环境影响的重要性已经超越了地方和区域的规模。我国的酸雨问题就是化石燃料燃烧排放物所引起的，而我国是世界上重要的燃煤大国，每年排出大量的二氧化碳与二氧化硫。其次，IAEA与其他10个国际间组织早在赫尔辛基电和环境专家研讨会中指出：在常规运转状态下，核动力及可更新能源系统处于健康风险谱的较低端，煤和石油的能源系统处于健康风险谱的较高端；来自于核能、石油、天然气的严重事故的人类健康风险在大小上处于同一个量级，比水电事故的风险要小2个等级。甚至，我们无法预测化石燃料燃烧带来的天气变化将会对我们的社会与经济带来何等的影响。

综上所述，电能是非常清洁的二次能源，使用效率也非常高。以火力发电为主的形式虽然暂时能够满足我国的能源需求，但是其污染环境和资源的有限程度促使我们必须找到新的替代能源。基于核能具有较好的安全保障，兼顾其他不可再生能源及水电能源的安全系数，这种清洁能源是值得我国使用的。

后记

也许核泄漏事件会在人们的心目中蒙上一层阴影，但是我们还需辩证看待核能在中国的发展问题，结合经济、环境的可持续发展，思考核能在我国的发展模式与程度。

中国的核能开发技术已经逐步完善，同时中国也面临着能源安全与环境污染等问题，在同时兼备开发核能的安全性和必要性情况底下，我认为核能成为煤炭资源的替代能源有其必要性，在长期的发展过程中，核能会体现出其优越性。

论核能的安全性问题 篇4

摘要：能源是社会和经济发展的基础，是人类生活和生产的要素。随着社会的发展，能源的需求也在不断扩大。从能源的供应结构来看，目前世界上消耗的能源主要来自煤、石油、天然气三大资源，这三种能源不仅利用率低，而且对生态环境造成严重污染。为了缓解能源矛盾，除了应积极开发太阳能、风能、潮汐能以及生物质能等再生资源外，核能是被公认的唯一实现的可大规模替代常规能源的即清洁又经济的现代能源。核能不仅单位能量大，而且资源丰富。地球蕴藏的铀矿和钍矿资源相当于有机燃料的几十倍。如果进一步实现控核聚变，并在海水中提取氚加以利用，就会从根本上解决能源供应矛盾。然而随着一系列的核事故的发生，核能的安全性再一步受到人们的质疑，本文简要回顾核电的发展，并对其安全性做了分析，指出核电是一种安全的能源。

关键词:能源 核电 安全

一、核能的概述

能源是推动科学、技术和经济高速发展的动力保障，需求正在急剧增加。煤、石油等化石能源不可再生，资源日益枯竭，而且给地球带来了巨大的污染，这些因素促使人们更加重视寻找洁净的、可持续发展的新能源。在过去的100年中，人类对能源的研究和使用已从化石燃料的单一化结构，发展到以化石能源为主，核能和水能互补的多元格局。核能，是核裂变能的简称，是通过转化其质量从原子核释放的能量，符合阿尔伯特·爱因斯坦的方程E=mc^2（其中E=能量，m=质量，c=光速常量），是能源家族的新成员。它包括裂变能和聚变能两种主要形式。裂变能是重金属元素的质子通过裂变而释放的巨大能量，目前已经实现商用化。因为裂变需要的铀等重金属元素在地球上含量稀少，而且常规裂变反应堆会产生长寿命放射性较强的核废料，这些因素限制了裂变能的发展。另一种核能形式是目前尚未实现商用化的聚变能。

二、世界核电的发展概况

世界核电至今已有60多年的发展历史。截止到2005年年底，全世界核电运行机组共有440多台，其发电量约占世界发电总量的16%。在发达国家，核电已有几十年的发展历史，核电已成为一种成熟的能源。中国的核工业已也已有40多年发展历史，建立了从地质勘察、采矿到元件加工、后处理等相当完整 的核燃料循环体系，已建成多种类型的核反应堆并有多年 的安全管理和运行经验，拥有一支专业齐全、技术过硬的队伍。核电站的建设和运行是一项复杂的技术。中国目前已经能够设计、建造和运行自己的核电站。秦山核电站就是由中国自己研究设计建造的。

第一代核电站

核电站的开发与建设开始于上世纪50年代。1954年，前苏联建成电功率为5兆瓦的实验性核电站：1957年，美国建成电功率为9万千瓦的shipping port 原型核电站，这些成就证明了利用核能发电的技术可行性。国际上把上述实验性和原型核电机组称为第一代核电机组。

第二代核电站

上世界60年代后期，在实验性和原型核电机组基础上，陆续建成电功率在30万千瓦的压水堆、沸水堆、重水堆、石墨水冷堆等核电机组，它们在进一步证明核能发电技术可行性的同时，使核电的经济性也得以证明。上世纪70年代，因石油涨价引发的能源危机促进了核电的大发展。目前世界上商业运行的四百多座核电机组绝大部分是在这段时期建成的，习惯上称之为第二代核电机组。

第三代核电站

上世纪90年代，为了解决三里岛和切尔诺贝利核电站的严重事故的负面影响，世界核电业界集中力量对严重事故的预防和缓解进行了研究和攻关，美国和欧洲先后出台了“先进轻水堆用户要求”文件，即URD文件（utility requirements document）和“欧洲用户对轻水堆核电站的要求”，即（EUR）文（European utility requirements document），进一步明确了预防与缓解严重事故、提高安全可靠性和改善人因工程等方面的要求。国际上通常把满足URD文件或EUR文件的核电机组称为第三代核电机组。对第三代核电机组要求能在2010年前进行商用建造。第四代核电站

2000年1月，在美国能源部的倡议下，美国、英国、瑞士、南非、日本、法国、加拿大、巴西、韩国和阿根廷等十个有意发展核能的国家，联合组成了“第四代国际核能论坛”（GIF），于2001年7月签署了合约，约定共同合作研究开发第四代核能技术。根据设想，第四代核能方案的安全性和经济性将更加优越，废物量极少，无需厂外应急，并具备固有的防止核扩散的能力。高温气冷堆，熔盐堆，钠冷快堆就是具有第四代特点的反应堆。

第一代核电站为原型堆，其目的在于验证核电设计技术和商业开发前景；第二代核电站为技术成熟的商业堆，目前在运的核电站绝大部分属于第二代核电站；第三代核电站为符合URD或EUR要求的核电站，其安全性和经济性均较第二代有所提高，属于未来发展的主要方向之一；第四代核电站强化了防止核扩散等方面的要求，目前处在原型堆技术研发阶段。

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。

三、核能的优点与缺点

世界上有比较丰富的核资源，核燃料有铀、钍氘、锂、硼等等，世界上铀的储量约为417万吨。地球上可供开发的核燃料资源，可提供的能量是矿石燃料的十多万倍。核能应用作为缓和世界能源危机的一种经济有效的措施有许多的优点。1.核能具有的优点：

1.1 利用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。

1.2 利用核能发电不会产生加重地球温室效应的二氧化碳。火电站不断地向大气里排放二氧化硫和氧化氮等有害物质，同时煤里的少量铀、钛和镭等放射性物质，也会随着烟尘飘落到火电站的周围，污染环境。而核电站设置了层层屏障，基本上不排放污染环境的物质，就是放射性污染也比烧煤电站少得多。据统计，核电站正常运行的时候，一年给居民带来的放射性影响，还不到一次X光透视所受的剂量。

1.3 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。

1.4 由于核燃料的运输量小，所以核电站就可建在最需要的工业区附近。核电站的基本建设投资一般是同等火电站的一倍半到两倍，不过它的核燃料费用却要比煤便宜得多，运行维修费用也比火电站少。

1.5 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。

1.6 安全性强。从第一座核电站建成以来，全世界投入运行的核电站达400多座，30多年来基本上是安全正常的。虽然有1979年美国三里岛压水堆核电站事故和1986年苏联切尔诺贝利石墨沸水堆核电站事故，但这两次事故都是由于人为因素造成的。随着压水堆的进一步改进，核电站有可能会变得更加安全。

然而，核能是把双刃剑，在其巨大的优势下，也存在不可忽视的劣势。2.核能具有的缺点：

2.1 为核裂变链式反应提供必要的条件，使之得以进行。

2.2 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。

2.3 链式反应必须能由人通过一定装置进行控制。失去控制的裂变能不仅不能用于发电，还会酿成灾害。（如切尔诺贝利核电站和福岛核电站等等）

2.4 核能发电厂热效率较低，因而比一般化石燃料电厂排放更多废热到环境裏，故核能电厂的热污染较严重。

2.5 裂变反应产生的能量要能从反应堆中安全取出。

2.6 裂变反应中产生的中子和放射性物质对人体危害很大，必须设法避免它们对核电站工作人员和附近居民的伤害。

2.7 核能电厂投资成本太大，电力公司的财务风险较高。

2.8 核能电厂较不适宜做尖峰、离峰之随载运转。

2.9 兴建核电厂较易引发政治歧见纷争。

2.10 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。目前，世界各地的研究人员正在开发宽度小于人的头发的微型装置，用于从生化传感器到医学植入体的各种用途。但这方面存在着一个障碍：目前还没人能拿出一

[6]种与这么小的微型机械装置相匹配的能源。

纵观核能的优缺点，核能的安全性问题很重要，公众对核电安全性的质疑从未停止。公众的置疑，源于核事故的出现。前苏联的切尔诺贝利核电站的核泄事件作为核能安全的导火线，让人们意识到核能利用潜在的危险性和污染性，也正是从此开始，核能的清洁特性开始被忽视，核能不安全、污染严重等一系列核能威胁论成了主流。

四、切尔诺贝利核电厂事故和福岛核电站事故分析

切尔诺贝利核事故是因为测试未经俄罗斯核建设委员会批准，设定工作顺序的方法错误，物资和工程设备的管理不当，紧急反应物资和设备不足，对其他装置发生的事故保密，测试计划不周，理者对测试的技术理解有差，改正措施不当，违反规定，缺乏安全训练，安全责任分工不明，紧急情况处置不当。装置未经授权——不应进行测试，反应堆的设计使得当输出功率低于20％时不稳定，大型活性区需要复杂的控制系统，因为管线复杂，因此为每个通道提供紧急冷却比较困难。自建设开始未对修改后的标准进行更新，缺乏工程安全设备以避免操作工失误，系统的安全系数不当。提供的紧急情况应对资料不充分，为准备测试员工已工作了24小时，负责试验的工程师对核反堆知之甚少；程序的质量低。

福岛核电站是60年代设计、1971年建成的老式核电站，由于缺乏外部厚实安全壳，只有内部钢安全壳。让其在极端情况下的安全防护措施仍存在一定问题。福岛核电处于地震带上，而选址、备用电源等设计欠缺妥善的考虑。而此前福岛核电站对发生的多起小事故隐瞒和忽视，使得安全隐患未能的到妥善处理。这是造成事故发生的直接原因。

日本政府以及东京电力公司在事故发生之初以及过程中的处理手法值得质疑。东京电力福岛第一核电站２号机组反应堆水位１４日晚出现下降，一时间燃料棒几乎完全露出，其原因竟然是在向反应堆堆芯灌注冷却水时，负责水泵的工作人员到别处巡逻，没有注意到水泵燃料耗尽。这样低级的失误，简直令人难以置信。日本当局在事故最初对事故的严重程度没有足够认识，一名日本官员在事故刚发生时甚至说，核电站泄漏的放射线剂量仅相当于人们在医院利用医学器械进行放射线身体检查时承受的剂量。这根本就是荒谬。这是造成事故持续恶化的的主要原因。

五、中国核能发展的趋势

核电站只需消耗很少的核燃料，就可以产生大量的电能，干净、无污染，对于发展迅速环境压力较大的中国来说，再合适不过。中国正在加大能源结构调整力度。积极发展核电、风电、水电等清洁优质能源已刻不容缓。中国能源结构仍以煤炭为主体，清洁优质能源的比重偏低。

中国目前建成和在建的核电站总装机容量为870万千瓦，预计到2010年中国核电装机容量约为2000万千瓦，2020年约为4000万千瓦。到2050年，根据不同部门的估算，中国核电装机容量可以分为高中低三种方案：高方案为3.6亿千瓦（约占中国电力总装机容量的30%），中方案为2.4亿千瓦（约占中国电力总装机容量的20%），低方案为1.2亿千瓦（约占中国电力总装机容量的10%）。

中国国家发展改革委员会正在制定中国核电发展民用工业规划，准备到2020年中国电力总装机容量预计为9亿千瓦时，核电的比重将占电力总容量的4%，即是中国核电在2020年时将为3600-4000万千瓦。

从核电发展总趋势来看，中国核电发展的技术路线和战略路线早已明确并正在执行，当前发展压水堆，中期发展快中子堆，远期发展聚变堆。具体地说就是，近期发展热中子反应堆核电站；为了充分利用铀资源，采用铀钚循环的技术路线，中期发展快中子增殖反应堆核电站；远期发展聚变堆核电站，从而基本上“永远”解决能源需求的矛盾

六、结束语

核能与环境保护的思考 篇5

1.1土地及耕地的占用

高速公路的修建需要综合考虑路网和当地经济和自然条件，早期的高速公路都是以经济发达及人口密度高的地区为核心，这样能最大限度的促进当地的经济发展。为节省造价，高速公路选线通常会选择地形条件较好的区域，而该区域通常是农作物耕地带，这部分区域是沿线老百姓赖以生存的土地资源。因此高速公路的修建势必会牵扯上这样的民生问题，而我国国情是人口众多，可用的土地资源匮乏。因此，如何在合理考虑路线方案的前提下最大限度保障土地占有率降到最低是路线布线方案所要考虑最重要的问题。

1.2破坏生态平衡及自然环境，影响水土保持

布线方案选择，不仅对后期施工过程的造价产生严重的影响，更会对生态产生不可忽视的影响。情况严重时，还会导致水土流失、滑坡和边坡失稳等极其严重的后果。雨季到来，布线方案选择的不合理时会进一步恶化环境，加剧水土流失和水资源污染。

1.3环境污染

在高速公路路线施工以及运行中，车辆所排放的废气、扬尘和噪音等都会造成环境问题的出现，导致周边环境恶化，尤其随着当前经济的快速发展，交通污染也在增加。这种状况对附近居民的生活以及健康造成威胁，如果不及时处理就会造成严重后果。高速公路规划设计中需要对地形进行调查，在满足设计规范基础上，有效调整路线线位和高程，重视沿线植被特征和地形特征，有效地将构造物位置和结构进行调整。

核能论文 篇6

摘要：核能是由原子核内部结构发生变化而释放出的能量。核能发电的历史与动力堆的发展历史密切相关。由世界第一座核电站投入运行后，核电站已经具有污染少，储量丰富，运输方便，燃料成本低，不会加重温室效应等优点，但也具有废料放射性，热效率低，泄漏后果严重等缺点。核电占世界重发电量比重日趋增大。但核燃料泄漏安全已成为世界最为关注的问题，它被认为是存在着风险的，失控后不能用于发电，还会酿成灾害。

关键字：核能；核能发电；核能前景；核泄漏

前言

能源是人类社会的生命线，一个国家开发和利用能源的水平，标志着这个国家的生产力水平、文化水平和人民生活水平。但随着人们日益对资源能量的渴求，传统的能源已经满足不了人们的需求,它们地球上的储量日益面临枯竭。

从而20世纪中期，核能成为了一种新的能源，而不是用于军事。

到了本世纪70年代，核能与核技术已在许多方面形成了新兴的产业，在西方发达国家，核技术的应用已经深入到国民经济的各个领域，技术日趋成熟，并不断取得新进展。核能的利用的优点也伴随着缺点，而且绝不能忽视的。核能原理

2Mmc由相对论的质能关系式 可知，质量和能量是相互联系的。当一个系统的能量减小时，系统向外界散发能量；反之系统吸收能量。我们知道，原子核是由质子和中子组成的，质子和种子都叫做核子。组成某一原子核的核子的的质量和与该原子核质量的差值叫做原子核的质量亏损，用m表示。原子核的质量亏损说明，在原子组成原子核的过程中有能量放出，放出的能量E由质能关系式可得：

E=mc2

这种自由核子结合成原子核时放出的能量叫做原子核的核能，用B表示。相反若要让原子分解成单个的原子，原子核要从外界吸收相应的能量。

由此可见，在原子核内蕴藏大量可利用的能量，而重核裂变和轻核裂变是获取核能的两天主要途径。[1] 世界核能历史

核能是人类历史上的一项伟大发明，这离不开早期西方科学家的探索发现，他们为核能的应用奠定了基础。

19世纪末 英国物理学家汤姆逊发现了电子。1895年 德国物理学家伦琴发现了X射线。1896年 法国物理学家贝克勒尔发现了放射性。1898年 居里夫人发现新的放射性元素钋。

1902年 居里夫人经过4年的艰苦努力又发现了放射性元素镭。1905年 爱因斯坦提出质能转换公式。

1914年 英国物理学家卢瑟福通过实验，确定氢原子核是一个正电荷单元，称为质子。1932年 英国物理学家查得威克发现了中子。

1938年 德国科学家奥托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。1954年 苏联建成了世界上第一座核电站——奥布灵斯克核电站。

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。

世界第一座核电站投入运行始于1954年6月27日，位于前苏联的奥布灵斯克。其热功率为3万千瓦，电功率为5千千瓦。发电率为16.6%、这一小型的实验性核电站标志着人类第一次能把核应用于和平建设。

此后，核电站如雨后春笋般在全国各地建立起来。然而，从二十实际八十年代开始，核能逐步由高潮走入低潮，其原因是20实际七十年代两次石油危机使工业发达国家的经济由高速发展转入到平稳发展，产业结构由高能耗向高技术低能耗方向调整，使大批项目停建，取消，核电首当其冲。截至2000年，全世界共有433座核电机组在运行，总装容量。[2] 3 核能应用现状及分析

3.1 核能优点 核能是地球上储量最丰富的能源，又是高度浓集的能源。一吨金属铀裂变所产生的能量，相当于270万吨标准煤。按照地球上有机燃料的储量和人类耗能的情况来估算，地球上煤的储量大概再过200多年即将耗尽，石油则只够用约40年。聚变反应堆成功以后，能源真可谓取之不尽，用之不竭，人类将不再为能源问题所困扰了。核电是清洁的能源，有利于保护环境。目前世界上大量燃烧有机燃料的后果是相当严重的。燃烧后排出大量的二氧化硫、二氧化碳、氧化亚氮等气体，不仅直接危害人体健康和农作物生长，还导致酸雨和大气层的“温室效应”，破坏生态平衡。比较起来，核电站就没有这些危害。核电站严格按照国际上公认的安全规范和卫生规范设计，对放射性三废，原则上是回收处理储存，不往环境排放。核电在经济上也有优势。核电厂由于特别考究安全和质量，建造费比火电厂高，一般要高出30%～50%，但燃料费则比火电厂低很多，火电厂燃料费约占发电成本的50%～60%，而核电厂的燃料费则只占20%～30%，总的看起来，一般来说核电厂发电成本与燃煤电厂成本相当，而在需要远距离运煤的地方，则要低15%～30%。我国台湾省核电厂成本仅是那里烧石油电厂成本的二分之一。核电厂燃料的运输量只及相同容量煤电厂煤炭运输量的十万分之一。以田湾核电厂为例，它两套机组的总容量为200万千瓦，每年只需核燃料48吨。如果是相同容量的烧煤电厂，每年就需烧煤600万吨。[3] 5 以核燃料代替煤和石油，有利于资源的合理利用。煤和石油都是化学工业和纺织工业的宝贵原料，能以它们制造出多种产品。它们在地球上的蕴藏量是很有限的；作为原料，它们要比作为燃料的价值高得多。[4] 所以，从合理利用资源的角度来说，也应逐步以核燃料代替有机燃料。总之，核能的优点终将为人们所确认。它的利用是解决能源问题的必由之路。

3.2 核能缺点

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，因而比一般化石燃料电厂排放更多废热到环境裏，故核能电厂的热污染较严重。[5] 3.核能电厂投资成本太大，电力公司的财务风险较高。

4.核能电厂较不适宜做尖峰、离峰之随载运转。

5.兴建核电厂较易引发政治歧见纷争。[6] 6.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。[7] 所以核能的利用应在法制健全，技术先进，管理规范严谨的前提下，而且存在着自然灾害的影响，导致核泄漏，产生严重后果。

3.3 核能在能源中的重要性

能源是人类社会的生命线，一个国家开发和利用能源的水平，标志着这个国家的生产力水平、文化水平和人民生活水平。

在十九世纪产业革命之前，人类消耗能源的增长，相当缓慢。产业革命以来，由于经济的发展，能源耗量也迅速增长。近一百年来，世界能耗增长了二十倍。在上世纪五十年代，世界能源年耗量相当于26亿吨标准煤，至八十年代初已超过年耗量100亿吨标准煤。2000年世界能源的年耗量已超过180亿吨标准煤。但是，迄今为止，世界耗能的85%均来自燃烧煤、石油、天然气等有机燃料。人类已经面临选择后续替代能源的问题。[8]

自然界中，除有机燃料外，核能、水力、风力、太阳能、地热、潮汐能也都是可资利用的能源。水力是无污染的能源，应充分开发使用，但水力资源终究有限，且受地理条件限制。水力发电量又随季节变化很大，故光水力满足不了日益增长的能源要求。太阳能、潮汐能、风力、地热等受多种条件限制，只能在一定条件下有限开发，很难大量使用。多种预测资料表明，即使做较乐观的估计，上述这几种能源中每种在能源总耗量中的比例，都很难超过1%。现在，技术上已较成熟，且能大规模开发使用的，唯有核能。目前，世界上正在运行发电的核电机组已有438座，总电功率为三亿五千多万千瓦，核电占世界总发电量的17%，法国核电占全国总电量的比例已达76%。[9] 所以人类对能源要求的前景来看，发展核能将是必由之路。这是因为核能有其无法取代的优点。

3.4 我国核能现状

我国是重视核能发电的。早在1955年中央制定原子能发展计划12年大纲中就提出：“用原子能发电是动力发展的新纪元，是有远大前途的。在有条件下应用原子能发电，组成综合动力系统”。1974年周恩来总理批准了30万千瓦压水堆核电站方案，作为科技开发项目，列入了国家计划。这就是秦山核电站的由来。于1991年12月15日并网发电，结束了我国大陆无核电的历史。从法国成套进口的广东大亚湾两台90万千瓦的核电机组，也分别于1993年和1994年并网发电。这两个核电站为我国核电发展创造了良好的基础。

在党中央和国务院的重视和关怀下，九五期间我国已开工建设的核电机组有八套，其中：

[10] 1.自行设计建造的秦山二期，有二套60万千瓦级压水堆核电机组，已于1996年6月正式开工，其第一套机组已于2002年2月并网发电，5月达到满功率运行。

2.广东岭澳核电站，与法国合作建设二台90万千瓦级压水堆核电机组，已于1997年5月正式开工建设，其第一套机组已于2002年5月投入商业运行。

3．秦山三期核电站，与加拿大合作建设二台重水堆70万千瓦级机组，已于1998年6月开工建设，预计其第一套机组将于2002年11月并网发电。

4.江苏连云港田湾核电站，与俄罗斯合作建设二套100 万千瓦级压水堆核电机组，已于1999年10月开工建设，预计其第一套机组将于2004年建成发电。[11]

核技术除了用于发电，在工业、商业、医学等各领域的应用也都有较大的发展。目前，中国从事核应用技术开发和生产的企事业单位有３００多家，产业规模达到年总产值１５０多亿元。进入９０年代以来，工业用电子加速器、工业钴源的实际装源量的年均增长速度维持在２０％以上，是世界上发展最快的国家之一。核技术的应用开发取得一批重要成果，核技术应用的产业化进程明显加快。海关集装箱电子束监测系统、电子束信件灭菌装置等一批装置研制成功，为打击走私和反恐活动提供了新型有效的技术手段。核技术在我国农业领域得到了广泛应用，并取得了卓越成就，创造了巨大的经济、社会与生态效益。中国拥有７个放射性药物生产基地，核医疗器械一直保持快速发展的势头，１０００多家医院应用核医学技术，核医学得到普及和推广，为提高人民健康水平做出了积极贡献。[12]

3.5 核能安全

涉及核电站的一个主要问题，是人们对安全标准和安全设备的担忧，因为放射性泄漏总是可能发生的。

对安全最严重的是燃料可能融化，使大量放射物质向环境排放。[13]当然，这种状况是我们在考虑安全性时的一种最坏的设想。事实上，核电站事故在有些国家发生过，但像那种严重事故的自由反应堆以来只有2次。[14]反应堆产生的废物有气体，固体，液体三种，对放射性废物处理的基本要求是：在排放的废气，废液中，放射性物质的浓度低于规定值；存放，储存和投掷深海的固体废物的措施安全可靠。[15]

但在2011年3月15日，日本福岛核电站发生核泄漏事件。日本核泄漏造成的核污染其辐射范围正一步步向外扩散，先是我国沿海地区，接着内地，今天传来除西藏外全国所有省市均在空气中检测到放辐射物质的消息。这核能事故敲响给世界核能安全安敲响了警钟。对于自然灾害对核设施的影响，人们更应注视。更应制定更加严格的控制核能的法律以及对事故的防范措施。结论

国民经济要发展，能源是基础。总之，核能开发利用的前景是光明的，但这终究是一个长期的大系统工程，既要解决为国民经济服务的大量工程技术问题，又要为下一步发展进行系统的预先研究和基础研究，牵涉到的学科范围也十分广泛。因此，必须远近结合，高瞻远瞩，全面考虑，统筹安排，认真落实。发展核能的同时也要时刻考虑着核能的安全利用，一旦发生危害弊远远大于利。

参考文献：