核能發電的利弊有哪些？核能發電是聚變還是裂變？

核能發電是利用核反應堆中核裂變釋放的熱能來發電，地球上現有的核燃料資源可以提供比礦石燃料多100000倍以上的能量。因此，它也是緩解世界能源危機的一個經濟而有效的措施。今天我們講下核能發電的利弊以及核能發電是聚變還是裂變？



一、核能發電的簡單介紹

目前，世界正投入大量人力和物力開發核聚變反應堆。當兩個輕核結合成一個較重的核時，能量也將被釋放。我們稱這種結合為聚變，釋放的能量稱為聚變能。在人工控制下的聚變被稱為受控聚變。在受控核聚變下釋放能量的裝置被稱為核聚變反應堆。聚變能是一種更安全、更清潔、更經濟的能源，而且可以實現直接的能量轉換，熱效率高。不僅每公斤核聚變燃料釋放的能量更大，更重要的是，地球上的核聚變燃料儲備比裂變燃料豐富得多。

二、核能發電的燃料是什么

核能發電的燃料是鈾。用鈾制成的核燃料在“反應堆”的設備內發生裂變而產生大量熱能，再用處于高壓力下的水把熱能帶出，在蒸汽發生器內產生蒸汽，蒸汽推動汽輪機帶著發電機一起旋轉，電就源源不斷地產生出來，并通過電網送到四面八方。

三、核能發電是什么變化

核能發電是物理變化。核能發電是是通過放射性元素本身核衰變過程中放出熱量的特性進行發電的。準確的說核發電屬于核物理范圍的，我們所說的化學變化只限于反應前后原子的種類不發生變化，即原子核內的質子數不發生變化，如果質子數要發生變化則屬于核物理的范圍了。所以說化學反應的最基本微粒是原子，想了解更多原理請閱讀“核能發電原理是什么”這篇文章。



四、核能發電的利弊介紹

核能發電的最大利處是能量巨大，它可以用少量的核燃料產生大量的能量。一噸低濃縮鈾的能量相當于約50000噸重油。此外，核能發電的利處有以下三點：

1、低污染。核能發電的方式是利用核反應堆中核裂變釋放的熱能來發電。核能發電不會向大氣排放大量的污染物，不會造成空氣污染。特別是與火力發電站相比，核能發電不會產生地球溫室效應的 "罪魁禍首"--二氧化碳。核電站設置了層層屏障，基本上不會排放污染環境的物質，甚至放射性污染也比燃煤電站少得多。

2、在燃料資源方面，世界上有豐富的核資源。核燃料包括鈾、釷、氘、鋰、硼等。全球鈾儲量約為417萬噸。地球上可用的核燃料資源和能量是礦物燃料的100000倍以上。

3、運輸方便，成本低廉。核燃料的能量密度比化石燃料高幾萬倍，所以核電站使用的燃料體積小，運輸和儲存方便。例如，核電站每年使用80噸核燃料，可以攜帶兩個標準集裝箱那么長。如果取代煤炭，需要515萬噸，每天要用20噸卡車運輸705輛。

我們知道核電廠的反應器內有大量的放射性物質，如果發生事故中釋放到外界環境，會對生態及民眾造成嚴重傷害。此外，核能發電的弊處有以下三點：

1、核廢料的處理需要嚴格執行。雖然用過的核燃料體積不大，但由于其具有放射性，必須謹慎處理。一旦處理不當，很可能會對環境生命產生致命的影響。核廢料的放射性無法通過一般的物理、化學和生物方法消除，只能通過放射性核素本身的衰變來減少。當核廢料發出的輻射通過材料時，會發生電離和激發，從而對生物體造成輻射傷害。

目前，世界上處理高放射性核廢料的方式主要有兩種："后處理 "和 "直接處置"。"后處理 "主要是指從核廢料中回收可再利用的核原料；"直接處置 "是指將高放射性廢物埋入地下，一般要經過冷卻、干藏和最終處置三個階段。美國一直在采取地下措施來處理核廢料。在內華達州北部的尤卡山，11000個30-80噸的處理罐被埋在地下數百米的隧道里。

2、熱污染。核能發電的效率很低，所以它向環境排放的余熱比普通的化石燃料電廠多，所以核電站的熱污染比較嚴重，這也是核能發電的缺點之一。

3、核能發電被認為是有風險的。核裂變必須由人類通過某些裝置來控制。一旦失去控制，裂變能量不僅可以用于發電，還可以導致災難。世界各地已經發生了多起核泄漏事故，對生態和人類造成了巨大的傷害。一些環保人士認為，與其他可再生能源相比，核能并不是一種安全的能源。

五、核能發電是聚變還是裂變

核能發電是裂變。核能發電利用核反應堆中核裂變所釋放出的熱能進行發電的方式。它與火力發電極其相似。只是以核反應堆及蒸汽發生器來代替火力發電的鍋爐，以核裂變能代替礦物燃料的化學能。除沸水堆外（見輕水堆），其他類型的動力堆都是一回路的冷卻劑通過堆心加熱，在蒸汽發生器中將熱量傳給二回路或三回路的水，然后形成蒸汽推動汽輪發電機。沸水堆則是一回路的冷卻劑通過堆心加熱變成70個大氣壓左右的飽和蒸汽，經汽水分離并干燥后直接推動汽輪發電機。

核能發電的能量來自核反應堆中可裂變材料（核燃料）進行裂變反應所釋放的裂變能。裂變反應指鈾-235、钚-239、鈾-233等重元素在中子作用下分裂為兩個碎片，同時放出中子和大量能量的過程。反應中，可裂變物的原子核吸收一個中子后發生裂變并放出兩三個中子。若這些中子除 去消耗，至少有一個中子能引起另一個原子核裂變，使裂變自持地進行，則這種反應稱為鏈式裂變反應，實現鏈式反應是核能發電的前提。



以上是今天分享關于核能發電的利弊的相關介紹。目前我國正在加緊調整能源結構，迫切需要積極發展核電、風電、水電、光伏等清潔優質能源。中國的能源結構仍然以煤炭為主，清潔和優質能源的比例很低，所以未來這些行業的發展前景都比較可觀。