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1、寒假来临,不少的高中毕业生和大学在校生都选择去打工。准备过一个充实而有意义的寒假。但是,目前社会上寒假招工的陷阱很多核能的发展及应用核能的发展及应用 指导老师:n学院:学院:n班级:班级:n姓名:姓名:n学号:学号:寒假来临,不少的高中毕业生和大学在校生都选择去打工。准备过一个充实而有意义的寒假。但是,目前社会上寒假招工的陷阱很多研究背景研究背景l世界在发展,传统的化石能源(煤、石油、天然气)日渐枯竭,引发世界各国对新能源的开发。核能作为一种清洁、安全、经济、技术比较成熟的新型能源,开发利用核能成为能源危机下人类做出的理性选择。由于核能用于和平利用只有六十多年的历史,属于新型能源,对于核能的开
2、发和利用还处于研究发展阶段,技术还不是很成熟,还需要我们继续研究、发展、完善,让核能造福人类。寒假来临,不少的高中毕业生和大学在校生都选择去打工。准备过一个充实而有意义的寒假。但是,目前社会上寒假招工的陷阱很多研究意义研究意义l能源,是人类赖以生存和发展的物质基础。在传统化石能源面临枯竭的今天,核能成为了能广泛替代传统化石能源的新型能源。本文主要以核能的发现、世界核能工业的发展历程以及核能六十多年来的发展情况为基础,为核能的发展提供统计与研究方向;还阐述了世界核能发展的现状、核能技术在各个领域的应用以及21世纪核能的发展趋势与前景,对世界未来核能的发展提供一个参考作用。寒假来临,不少的高中毕业
3、生和大学在校生都选择去打工。准备过一个充实而有意义的寒假。但是,目前社会上寒假招工的陷阱很多本文的主要框架结构本文的主要框架结构l第一部分:核能的发现l第二部分:核能的发展历程及应用l第三部分:全球核能发展的现状l第四部分:世界核能前景展望以及趋势l第五部分:参考文献寒假来临,不少的高中毕业生和大学在校生都选择去打工。准备过一个充实而有意义的寒假。但是,目前社会上寒假招工的陷阱很多一、核能的发现一、核能的发现l 1896年,贝可勒尔(Becquerel,法国)发现天然放射想象,这是人们第一次观察到的核变化现象。通常人们就把这一重大发现看成是核物理的开端。寒假来临,不少的高中毕业生和大学在校生都
4、选择去打工。准备过一个充实而有意义的寒假。但是,目前社会上寒假招工的陷阱很多l19051905年,爱因斯坦提出了相对论。他还推导出著名的质年,爱因斯坦提出了相对论。他还推导出著名的质能转换公式(能转换公式(c c是真空中的光速,是真空中的光速,E E为能量,为能量,m m为转换成能为转换成能量的质量),为解释并具体计算核能提供了理论依据。量的质量),为解释并具体计算核能提供了理论依据。l通过大量实验,通过大量实验,19111911年,卢瑟福提出了新的原子模型:年,卢瑟福提出了新的原子模型:原子为核式结构,正电荷集中于原子中心,仅仅占原子原子为核式结构,正电荷集中于原子中心,仅仅占原子体积的体积
5、的1/100001/10000,电子分布于核外,也称行星模型,电子分布于核外,也称行星模型 。l19321932年,查得威克(年,查得威克(Chadwick,Chadwick,英国)发现了中子和英国)发现了中子和19341934年人工放射性核素的合成,揭示了原子核是中子和质子年人工放射性核素的合成,揭示了原子核是中子和质子组成的。中子的发现为核能的研究提供了重要的前提。组成的。中子的发现为核能的研究提供了重要的前提。寒假来临,不少的高中毕业生和大学在校生都选择去打工。准备过一个充实而有意义的寒假。但是,目前社会上寒假招工的陷阱很多l1938年,德国科学家哈恩(Hahn)和他的助手斯特拉斯曼(S
6、trassmann)用中子轰击铀原子核,发现了核裂变现象。这就是举世闻名的核裂变反应。核裂变反应。核裂变反应被发现,开始了人类利用核能的新纪元。l1939年,核聚变反应被发现,人们随之开始关注氢核聚变反应。l1942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。寒假来临,不少的高中毕业生和大学在校生都选择去打工。准备过一个充实而有意义的寒假。但是,目前社会上寒假招工的陷阱很多二、核能的发展历程二、核能的发展历程(一)、军事上的应用:核武器一)、军事上的应用:核武器l19451945年年7 7月月1616日,美国历时三年研制的第一颗日,美国历时三年研制的第一颗试验性原子弹爆炸了。试
7、验性原子弹爆炸了。l19451945年年8 8月月6 6日和日和9 9日,美国将两颗原子弹先后日,美国将两颗原子弹先后投在了日本的广岛和长崎投在了日本的广岛和长崎 。寒假来临,不少的高中毕业生和大学在校生都选择去打工。准备过一个充实而有意义的寒假。但是,目前社会上寒假招工的陷阱很多第二次世界大战结束后,美、苏两个超级大国就第二次世界大战结束后,美、苏两个超级大国就展开了核军备竞赛:展开了核军备竞赛:l19491949年年8 8月月2929日,苏联第一颗原子弹爆炸成功;日,苏联第一颗原子弹爆炸成功;l19521952年年1010月月3 3日,英国进行了第一次原子弹试验;日,英国进行了第一次原子弹
8、试验;l19521952年年1010月月3131日,美国进行了第一次氢弹试验;日,美国进行了第一次氢弹试验;l19531953年年8 8月月1212日,苏联进行了第一次氢弹试验;日,苏联进行了第一次氢弹试验;l19601960年年2 2月月1313日,法国第一颗原子弹爆炸成功;日,法国第一颗原子弹爆炸成功;l19641964年年1010月月1616日,中国第一颗原子弹爆炸成功;日,中国第一颗原子弹爆炸成功;l19671967年年6 6月月1717日,中国第一颗氢弹爆炸成功。日,中国第一颗氢弹爆炸成功。寒假来临,不少的高中毕业生和大学在校生都选择去打工。准备过一个充实而有意义的寒假。但是,目前社
9、会上寒假招工的陷阱很多l19541954年年1 1月月2424日,世界上第一艘核潜艇是美国的日,世界上第一艘核潜艇是美国的“鹦鹉螺鹦鹉螺”号,它宣告了核动力潜艇的诞生。号,它宣告了核动力潜艇的诞生。l19611961年年1111月,世界上第一艘核动力航母美国月,世界上第一艘核动力航母美国“企企业业”号建成服役。号建成服役。l19701970年年9 9月,中国第一艘核潜艇建成并试航成功。月,中国第一艘核潜艇建成并试航成功。l19771977年年6 6月,美国正式宣布研制出了中子弹,并开月,美国正式宣布研制出了中子弹,并开始正式装备部队。始正式装备部队。l 1997 1997年初,美国核武器库又增
10、加了一种新式核武年初,美国核武器库又增加了一种新式核武器器B61-11B61-11钻地核航弹。钻地核航弹。寒假来临,不少的高中毕业生和大学在校生都选择去打工。准备过一个充实而有意义的寒假。但是,目前社会上寒假招工的陷阱很多(二)、工业上的应用:核能发电(二)、工业上的应用:核能发电(1)、20世纪下半叶世界核能工业初期发展阶段:世纪下半叶世界核能工业初期发展阶段:核能发电的探索期(二十世纪核能发电的探索期(二十世纪5050年代)年代)核能发电的发展期(二十世纪核能发电的发展期(二十世纪6060年代)年代)核能发电的跨越发展期(二十世纪核能发电的跨越发展期(二十世纪7070年代)年代)核能发电的
11、高潮期(二十世纪核能发电的高潮期(二十世纪8080年代)年代)核能发电的低谷期(二十世纪核能发电的低谷期(二十世纪9090年代)年代)寒假来临,不少的高中毕业生和大学在校生都选择去打工。准备过一个充实而有意义的寒假。但是,目前社会上寒假招工的陷阱很多(2)(2)、核能工业开始复苏阶段(、核能工业开始复苏阶段(2121世纪以来)世纪以来)l世纪以来,能源危机越来越严重,核能作世纪以来,能源危机越来越严重,核能作为清洁能源的优势重新受到青睐。经过多年的为清洁能源的优势重新受到青睐。经过多年的技术发展,核电的安全可靠性进一步提高,世技术发展,核电的安全可靠性进一步提高,世界核电的发展开始进入复苏期,
12、世界各国制定界核电的发展开始进入复苏期,世界各国制定了积极的核电发展规划。了积极的核电发展规划。寒假来临,不少的高中毕业生和大学在校生都选择去打工。准备过一个充实而有意义的寒假。但是,目前社会上寒假招工的陷阱很多三、核能的其他应用三、核能的其他应用 l宇航、卫星中的核电源宇航、卫星中的核电源 核电池核电池 空间核电站空间核电站 热离子发射转换堆热离子发射转换堆l火箭核推进发动机火箭核推进发动机 l核能供热核能供热 l核能海水淡化核能海水淡化l利用核能冶炼钢铁利用核能冶炼钢铁 l核动力舰船核动力舰船 l医学治疗医学治疗 l食品辐照食品辐照l其他应用其他应用 :同位素示踪,核成像技术(即是医院:同
13、位素示踪,核成像技术(即是医院CTCT检查),检查),核分析技术(离子束分析和中子活化分析),检测用核技术,核分析技术(离子束分析和中子活化分析),检测用核技术,辐射工艺(辐射消毒、辐射育种、三废处理等)。辐射工艺(辐射消毒、辐射育种、三废处理等)。寒假来临,不少的高中毕业生和大学在校生都选择去打工。准备过一个充实而有意义的寒假。但是,目前社会上寒假招工的陷阱很多四、全球核电分布:四、全球核电分布:根据世界核协会(根据世界核协会(WNAWNA)网站提供的资料,截至)网站提供的资料,截至20132013年年6 6月月1 1日,全球共有日,全球共有3030个国家运行着个国家运行着434434台核电
14、机组(下表),总净装机容量为台核电机组(下表),总净装机容量为373.892GWe373.892GWe。1313个国家正在建设个国家正在建设6767台核电机组,台核电机组,总装机容量为总装机容量为69.709GWe69.709GWe;2727个国家计划建设个国家计划建设159159台核电机组,总装机容量为台核电机组,总装机容量为174.34GWe174.34GWe;3737个国家拟建设个国家拟建设318318台核电机组,总装机容量为台核电机组,总装机容量为359.75GWe359.75GWe。注:注:GWe 吉吉(千兆千兆)瓦有效值,一吉瓦(瓦有效值,一吉瓦(GW)是十亿瓦)是十亿瓦 寒假来临
15、,不少的高中毕业生和大学在校生都选择去打工。准备过一个充实而有意义的寒假。但是,目前社会上寒假招工的陷阱很多拥有核电机组最多的国家依次为:拥有核电机组最多的国家依次为:美国美国102102个、法国个、法国5858个、日本个、日本5050个、个、俄罗斯俄罗斯3333个、韩国个、韩国2323个、印度个、印度2020个、英国个、英国6 6个、加拿大个、加拿大1919个、中个、中国国1717个、乌克兰个、乌克兰1515个、德国个、德国9 9个。个。寒假来临,不少的高中毕业生和大学在校生都选择去打工。准备过一个充实而有意义的寒假。但是,目前社会上寒假招工的陷阱很多20122012年,核发年,核发电量在全
16、国总电量在全国总发电量中的份发电量中的份额超过额超过20%20%的国的国家共有家共有1414个个(左图),其(左图),其中法国的核电中法国的核电份额最高,达份额最高,达到到74.8%74.8%;其次;其次为斯洛伐克和为斯洛伐克和斯洛文尼亚,斯洛文尼亚,均为均为53.8%53.8%。2012年世界各国的核电份额寒假来临,不少的高中毕业生和大学在校生都选择去打工。准备过一个充实而有意义的寒假。但是,目前社会上寒假招工的陷阱很多五、核电技术的发展:五、核电技术的发展:l第一代核电技术:始建于上世纪第一代核电技术:始建于上世纪5050年代的实验性和原型年代的实验性和原型核电机组核电机组 。l第二代核电
17、技术:目前世界上商业运行的四百多座核电第二代核电技术:目前世界上商业运行的四百多座核电机组绝大部分是在机组绝大部分是在2020世纪七八十年代建成的,称为第二世纪七八十年代建成的,称为第二代核电机组。代核电机组。l第三代核电技术:是指满足美国第三代核电技术:是指满足美国“先进轻水堆型用户要先进轻水堆型用户要求求”(URDURD)和)和“欧洲用户对轻水堆型核电站的要求欧洲用户对轻水堆型核电站的要求”(EUREUR)的压水堆型技术核电机组,在安全性大为提高)的压水堆型技术核电机组,在安全性大为提高的同时,其经济竞争力也大为提高,发电成本可与火电的同时,其经济竞争力也大为提高,发电成本可与火电竞争。竞
18、争。寒假来临,不少的高中毕业生和大学在校生都选择去打工。准备过一个充实而有意义的寒假。但是,目前社会上寒假招工的陷阱很多l第四代核电技术:还正处于研究设计阶段,包括三种第四代核电技术:还正处于研究设计阶段,包括三种快中子反应堆和三种热中子反应堆,能满足经济、安快中子反应堆和三种热中子反应堆,能满足经济、安全、可持续发展、极少的废物生成、燃料增值的风险全、可持续发展、极少的废物生成、燃料增值的风险低、防止核扩散等基本要求,最终实现核聚变的可控低、防止核扩散等基本要求,最终实现核聚变的可控性。性。l核聚变技术核聚变技术 l燃料循环技术燃料循环技术 l核能的综合利用技术:核能制氢、海水淡化、石油炼核
19、能的综合利用技术:核能制氢、海水淡化、石油炼制和油页岩加工等。制和油页岩加工等。寒假来临,不少的高中毕业生和大学在校生都选择去打工。准备过一个充实而有意义的寒假。但是,目前社会上寒假招工的陷阱很多六、核能发展前景:六、核能发展前景:l核电站是一种高能量、少耗料的电站。核电站是一种高能量、少耗料的电站。(1 1千克铀千克铀235235裂变释放出的能量,相当于裂变释放出的能量,相当于25002500吨标准吨标准煤燃烧产生的能量。煤燃烧产生的能量。)l核电站不仅能提供大量电能而且还是一座特殊核电站不仅能提供大量电能而且还是一座特殊的核燃料生产工厂。的核燃料生产工厂。l核电站的发电成本较低核电站的发电成本较低 。l核电是一种安全、可靠和清洁的能源核电是一种安全、可靠和清洁的能源 。寒假来临,不少的高中毕业生和大学在校生都选择去打工。准备过一个充实而有意义的寒假。但是,目前社会上寒假招工的陷阱很多感谢各位老师的指导!