核能有哪些應用,你知道核能主要運用於哪些領域

2021-08-17 21:15:48 字數 3347 閱讀 4573

1樓:豪俠

在治理環境汙染,保護大自然生態平衡方面,輻射技術也大顯身手。加速器電子束可以去除煤、石油、礦石等燃燒後排入大氣中的廢氣中的有毒成分,如氮、硫等。美國和日本在這些方面進行了深入研究,他們用這種方法可以清除80%的有毒物質。

2023年,日本荏原機械製造公司在美國印第安納州建立了這種除廢氣裝置,據估計到2023年,以歐美國家為主,採用此方法的廢氣處理裝置的市場規模將達到60億美元。

輻射的電子射線等照射廢水、汙泥可以使汙染水源的汙物得到清除,它能產生一系列的物理、化學、生化反應,破壞了病毒、病菌等微生物裡生命攸關的核酸酶或蛋白質,導致代謝紊亂、繁殖受阻,最後死亡,達到消毒的目的。

2023年,法國召開了關於放射性同位素的輻射工業應用的國際會議,專門成立了「輻射處理廢物及其**使用」。對輻射技術的廣闊前景做了估計。

到了本世紀70年代,核能與核技術已在許多方面形成了新興的產業,在西方發達國家,核技術的應用已經深入到國民經濟的各個領域,技術日趨成熟,並不斷取得新進展。

核能與核技術目前正處於成長和成熟時期,其主要標誌是基礎核技術與核軍事技術已趨於成熟,形成產業,並且具有相當可觀的價值。而其他方面尚有大量的新領域正待開發,世界各國卻大量投入人力、物力進行開發,經濟效益和社會效益激增。而且一些核研究人員和科學家估測目前核技術應用的開發僅為其最大技術潛力的30%—40%,核能與核技術強大的技術優勢決定了其強有力的生命力,是其他技術無法取代的。

它在解決人類面臨的一些重大問題,如能源、環境、資源、人口和糧食等方面具有極為重要的作用,而且對於傳統行業的改造和促進新技術革命的到來將產生深遠影響。

2樓:匿名使用者

自從進入20世紀,能源的消耗量激增,特別是70年代爆發的「石油危機」更體現出人類對能源需求的這種日益緊迫的現狀。我國也已由**出口國變成了進口國,而且是目前唯一一個以原煤作為主要能源的國家。將煤、石油、天然氣這些寶貴的不可再生的化工原料當作燃料燃燒掉,這本身就是一種潛在的巨大的資源浪費。

因此,調整能源結構、尋找開發利用新能源迫在眉睫。

由質能方程可知,物質蘊含著巨大的靜止能,通過核裂變與核聚變可以獲得其中的一部分(一般小於1%),這部分能量是相應化學能的大約一百萬倍。若能找到或製造出大量反物質,利用正反物質湮滅可得到幾乎100%的靜止能,然而尋找反物質前途渺茫,製造反物質又難以批量生產,因此對核能的利用目前比較現實的就是核裂變與核聚變。

最初實現的核反應是用加速器加速質子轟擊原子核,由於庫侖排斥,根本得不償失,因此2023年,核物理之父盧瑟福逝世前曾說過,核物理只是純粹的基礎研究,很難有實際應用。但2023年發現用中子轟擊鈾核可引發裂變,並能放出2到3箇中子,從而產生連鎖反應。這開闢了釋放核能的途徑。

2023年,**了第一顆原子彈,2023年蘇聯建成了第一座核電站,到2023年底,全世界已有33個國家有核電站432座,總髮電能力34.0347萬mw,目前核電已佔世界耗電量的17%左右,而立陶宛佔76.37%,法國佔75.

29%,比利時佔55.77%。由此可見,核能的發展是相當迅速的。

核能之所以能有如此迅速的發展,除能量巨大外,還有運輸方便、地區適應性強、儲量豐富等優點。1千克鈾=3000噸煤,而且其汙染遠遠小於火電站。

天然鈾有兩種同位素:u238(佔99.3%)和u235(佔0.

7%)。當中子能量很高時,u238只有很少一部**變,低能中子不能使u238裂變,而是被大量吸收。因此u238不能產生連鎖反應。

採用慢化劑使中子減速到熱中子以使大量u235裂變的反應堆稱熱中子反應堆,簡稱熱堆。我國自行設計建造的第一座核電站---秦山核電站已於2023年建成,發電功率30萬kw,2023年從法國引進的兩座90萬kw的核電站(建於廣東大亞灣)也開始執行。u238不能直接作為核燃料,中子能量減少時會被u238強烈吸收後變成u239,u239經過兩次β-衰變變成pu239,而pu239是裂變物質,可以做核燃料,這就是目前比較熱門的增值反應堆,顧名思義就是核燃料會越燒越多。

我國是一個缺鈾國家,因此很有必要發展增值反應堆。u235裂變一次約產生2.5箇中子,維持裂變反應只需要一個,其餘可讓u238吸收,可使核燃料增值。

快中子反應堆是用快中子來產生裂變,需要高濃縮的鈾,但可以使燃料增值,而且最重要的是,它可以使天然鈾的利用率從1%到2%提高到60%到70%,因此快堆被譽為「明天的核電站鍋爐」,即第二代反應堆。2023年11月,清華大學核能技術研究院設計建造了一座5mw低溫核供熱反應堆,是世界上第一座安全效能好的壓力殼式低溫核供熱堆,另一座20萬kw的低溫核供熱堆已由清華大學設計完成,並將在大慶油田興建。

1升水=300升汽油,這就是核聚變的威力,而且核聚變是一種綠色能源,幾乎沒有任何汙染。若能找到一種可控核聚變裝置,可以說,能源將是取之不盡用之不竭的。目前世界各國都在核聚變方面有很多投入。

實現可控核聚變比較先進的方式目前有兩種:超導託卡馬克裝置和鐳射慣性約束。超導託卡馬克即用超導體產生強磁場,用來約束等離子體,使之不能與器壁碰撞。

同時產生環形電流將等離子體加熱到1億度,並維持足夠長的時間,即可釋放出聚變能。鐳射慣性約束即將一個裝有氘、氚的靶丸用功率密度很高(10^14到10^16w/cm^2)的鐳射束或離子從四面八方照射靶丸,表面迅速氣化形成反衝力使靶丸中心物質被壓縮到很高的密度,同時產生很高的溫度,導致微型熱核**,釋放聚變能。我國核物理學家王淦昌於2023年提出依靠鐳射實現慣性約束的思想,但當時鐳射器剛剛誕生,還沒有實用價值。

經過多年努力,現已取得了重大進展。目前世界各國都在可控核聚變方面了激烈的競爭,我國也已將慣性約束引入863高科技專案中進行研究,相信聚變能走進我們的生活已為期不遠了。

將一頭大象放大一倍,結果會怎樣呢?我們來分析一下。假設密度不變,體積顯然變成了原來的三次方,因此體重變成了原來的三次方,但腿的截面積卻僅變成原來的平方,這樣,大象的腿就不能支撐身體的重量,被引力「壓扁了」。

同樣,身體的其它部位由於無法適應這種變化,會導致大象無法正常生存。在這個例子裡我們似乎看到,物體的尺度似乎並不簡單,將物體簡單的放大或縮小,它不會「適應新的環境」,或者說可能就會表現出一些未知的性質而不會遵從我們的日常經驗了。我們可以想象,將物體的尺度減小到幾個奈米到幾百奈米,也就是說組成物體的顆粒中包含數目不是很驚人的原子時,這時物體會有什麼新的性質呢?

又會有什麼應用呢?瞭解它們對我們的生活又能產生什麼影響呢……

欲知後事如何,且看下回分解……

你知道核能主要運用於哪些領域?

3樓:丹楓駐我行

核能通過三種核反應之一釋放:1、核裂變,開啟原子核的結合力。2、核聚變,原子的粒子熔合在一起。3、核衰變,自然的慢得多的釋能形式。

相對的,核能的應用也根據核能釋放的形式有所不同:

首先,核裂變是目前主要的核能發電和產生動力的形式,可用來建造核電站、生產或科研用反應堆、核動力裝置、核**等等。

第二,聚變主要應用在氫彈領域、目前可控的、可持續的核聚變還遠遠沒達到。

三,核衰變,也是較廣泛的應用於醫療、食品、生物、採礦等等業務,具體應用可搜尋輻照裝置、射線加速器等詞條。

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