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核专业知识讲座 —核能利用现状及发展趋势 核能的应用 民用：发电 军用：适于作为动力系统 核能发电原理 发展核能的意义 有利于保障国家能源安全 有利于调整能源结构，改善大气环境 有利于提高装备制造业水平，促进科技进步 世界核电发展现状 截止2011年3月，世界上共有443台运行核电机组装机容量37832.4万千瓦；在建6 3台，装机容量6545.4万千瓦。 全世界已有30个国家拥有核电站。法国已将核能作为该国主要能源。一些在利用核能方面发展较晚的国家也陆续准备展开各自建造核电站的计划。 国家 容量(百万瓦特) 占发电总量份额 阿根廷 935 7.0%? 亚美尼亚 376 45.0%? 比利时 5,943 51.7%? 巴西 1,901 3.0%? 保加利亚 1,906 35.9% ?加拿大 12,679 14.8% ?中国（大陆）10,234 1.9% ?捷克 3,686 33.8%? 芬兰 2,721 32.9% ?法国 63,236 75.2%? 德国 20,339 26.1%? 匈牙利 1,880 43.0%? 印度 4,780 2.2%? 日本 47,348 28.9%? 韩国 17,716 34.8%? 墨西哥 1,310 4.8%? 世界核电发展阶段 第一阶段，主要是实验阶段，只有一些早期的反应堆模型。 第二阶段，核电工业已经进入了商业应用阶段，技术趋于成熟。 主要的技术是压水堆、沸水堆、重水堆、石墨气冷堆和钠冷快堆等。在这个阶段，全球的核电装机容量稳步增长，但各地区增长速度不同，增长主要集中在亚洲的新兴国家。 在第三阶段是核电发展的阶段。 在这个阶段，每年核电新增装机容量将达到20十亿瓦，而且增长将继续几十年。第三代核反应堆的早期是先进轻水反应堆时期，主要的技术为先进沸水反应堆、欧洲压水堆、System 80+和AP600等。 世界核电发展趋势 第三代核反应堆后期，将会继续提升核电站的经济效益。目前全球使用的反应堆主要是第二代的反应堆核部分第三代早期反应堆的试点。未来第四代核反应堆发展的方向包括：更好的经济性、更高的安全性、更少的废弃物核和防止扩散技术。 我国核能利用现状 截至目前，中国已有商业运行核电机组13台，在建28台，预计到2020年将达到100多台。中国已经建立了比较完整的核安全监管体系，包括政府监管部门、地区核安全监督站以及相关技术支持单位。我国首批AP1000核电站作为未来标准型的三代新技术的依托项目已经开建，其中，浙江三门核电1号机组和山东海阳核电1号机组的在建工作进行得非常顺利。 第三代核能系统典型代表 ——AP1000的特点 西屋公司在已开发的非能动先进压水堆AP600的基础上开发了AP1000。 AP1000为单堆布置两环路机组，电功率1250MWe，设计寿命60年，主要安全系统采用非能动设计，布置在安全壳内，安全壳为双层结构，外层为预应力混凝土，内层为钢板结构。 第四代核能系统简述 1.气体冷却快堆系统（GFR) 优点：快中子跟锕系元素结合将放射性废物减到最少。能更有效利用易裂变和可转换的材料。 发展情况：GFR的技术主要来源于大量的热中子气体反应堆和少量的快中子气体冷却反应堆的设计。英、德、美、日、中、南非、俄。 2.铅冷却快堆系统（LFR） 优点：装置具有较长的寿期，整个堆芯可以在工厂制造组装完全、不需要任何电气化学方面的能量转换。 发展情况：俄罗斯潜艇用的铅-铋合金冷却反应堆技术、一体化快堆金属合金燃料重复利用和再加工技术的开发。 3.熔盐反应堆系统（MSR） 优点：采用封闭的燃料循环特别能够提高钚和微量锕系元素的燃耗。熔化的氟化盐具有优良的热传递性能，并且蒸发压力非常低，降低了压力容器和管系的应力。 发展情况：主要是用于航天器推动。1954年的航天器反应堆试验对堆能否达到的最高温度(850℃)进行了验证。以及溶盐燃料的稳定性问题及与石墨镍基材料的兼容性问题。 4.钠冷却快堆系统（SFR） 优点：SFR 可用于电力市场，同时由于SFR是快中子能谱反应堆，SFR更能够有效的利用那些可再利用的易裂变和可转换的材料。 发展情况：法国、日本、德国