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研究性学习课题宣讲 制作人：王杰 研究对象及成员 课题名称：核能的利益与风险 主办单位：长阳一中高一九班 小组成员：赵魏明 王杰 李梓童 刘秋雨 杨萌 张少亨 谭梦杰 概要说明 课题由来：老师推荐 重点难点： 1.对核能不太了解 2.与现实生活距离太远 3.缺少实例 核能简介 中文名称： 核能 英文名称： nuclear energy 其他名称： 原子能 定义1： 由于原子核内部结构发生变化而释放出的能量。 所属学科： 电力（一级学科）；核电（二级学科） 定义2： 核反应或核跃迁时释放的能量。例如重核裂变、轻核聚变时释放的巨大能量。 所属学科： 资源科技（一级学科）；能源资源学（二级学科） 利用原理 核能 （或称原子能）： 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=mcsup2;，其中E=能量，m=质量，c=光速常量。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，原子的粒子熔合在一起。 3、核衰变，自然的慢得多的裂变形式。 发展简史 发展简史 　　核能(nuclear energy)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。 ?? 核能实验 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 居里夫人与居里先生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。 　　1935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。 　　1957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。 利用与价值 核能发电 　　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。 　　举例而言，核四厂每年要用掉80吨的核燃料，只要2支标准货柜就可以运载。如果换成燃煤，需要515万吨，每天要用20吨的大卡车运705车才够。如果使用天然气，需要143万吨，相当于每天烧掉20万桶家用瓦斯。换算起来，刚好接近全台湾692万户的瓦斯用量。 过程 　　核能→水和水蒸气的内能→发电机转子的机械能→电能。 核能的优点 　 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。 核能的缺点 　 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，