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给月亮集散地供电,照旧在职培训训恶魔

20世纪能源科学技术的成就使人类社会发生了翻天覆地的变化从火的使用到蒸汽机和电力的发明,20世纪前,人类就已掌握了使用煤炭、石油、水力能、太阳能太阳能干燥作物)和生物质能的基本技术。20世纪能源科学技术的发展使人类社会发生了翻天覆地的变化,人类为这一发展引以自豪的成就有以下几个方面。

什么是核能?核能在使用中有哪些利与弊?

NASA欲建迷你核电站 给月球基地供电

核能的释放通常有两种形式,一种是重核的裂变,即一个重原子核,分裂成两个或多个中等原子量的原子核,引起链式反应,从而释放出巨大的能量;另一种是轻核的聚变,即两个轻原子核,聚合成为一个较重的核,从而释放出巨大的能量。理论和实践都证明,轻核聚变比重核聚变释放出的能量要大得多。 利用重核裂变,人们已经制造出了原子弹,若通过反应堆对其加以人工控制,就可实现原子能发电。利用轻核聚变原理,人们已经制造出比原子弹杀伤力更大的氢弹,氢弹是无控制爆炸性核聚变。要实现核聚变能的和平利,即核聚变发电,必须对核聚变实行人工控制,使核聚变反应按照人们的需要有序地进行,这就是受控核聚变。 重核裂变能源 1938年,放射化学家奥托·哈恩和物理学家施特拉斯曼发现铀核裂变。1942年12月2日,世界上第一座核裂变反应堆在美国的芝加哥大学建成,人类在这里首次实现了自持链式反应,从而开始了受控的核能释放。 1954年,前苏联在莫斯科附近的奥布宁斯克建成了世界上第一座核电站,输出功率为5000千瓦。到60年代中,核电站走向实用化和商品化。工业发达国家核电发电成本已与燃煤火力发电站持平甚至略低。 常见的压水反应堆核电站,主要包括两大部分:一部分是利用核能生产蒸汽的核岛,包括反应堆装置和回路系统;另一部分是利用蒸汽发电的常规岛,包括汽轮发电机系统。核电站用的燃料是铀,它是一种很重的金属。用铀制成的核燃料在反应堆内发生裂变而产生大量热能,再用处于高压力下的水把热能带出,在蒸汽发生器内产生蒸汽,蒸汽推动气轮机带着发电机一起旋转,电能就源源不断地产生出来,并通过电网送到四面八方。 目前,全世界共有将近500座核电站,全年总发电量占世界总发电量的17%。世界各国中,法国的核电站发展最快,有57座核电站,总装机容量6200万千瓦,核电占总发电量的77.8%。1991年,中国自行设计、建造的第一座核电站――秦山核电站启用,继之大亚湾核电站投产。世纪之交,中国正规划、兴建4座新的核电站,到2010年核电总量有望达到2000万千瓦。 轻核聚变能源 轻原子核聚变反应的研究,可以追溯到30年代对太阳的研究。1938年,物理学家证明,太阳里进行的氢核聚变成氮核的反应,使它还能光芒万丈地燃烧几十亿年。 受控核聚变反应的原理是:氘原子核在上亿摄氏度的高温条件下发生聚变而释放出巨大能量。由于这种热核反应是人工控制的,因此可用作能源。 核聚变发电有许多无可比拟的优点: 能量巨大 核聚变比核裂变释放出更多的能量。例如,铀235的裂变反应,将千分之一的物质变成了能量;而氘的聚变反应,将近千分之四的物质变成了能量。 资源丰富 重核裂变使用的主要原料是铀,目前探明的储量仅够使用约1000年;而轻核聚变使用的燃料是海水中的氘,1升海水能提取30毫克氘,在聚变反应中能产生约等于300升汽油的能量,即“1升海水约等于300升汽油”,地球上海水中就有45万亿吨氘,足够人类使用百亿年。 成本低廉 1千克氘的价格只为1千克浓缩铀的1/40。 安全、无污染 核聚变不产生放射性污染物,万一发生事故,反应堆会自动冷却而停止反应,不会发生爆炸。 简言之,受控核聚变的燃料取之不尽、用之不竭,核聚变能将是21世纪最理想的“长寿”能源。

核能的利用 核能的利用是20世纪能源科学的主要成就。

一听,要在家附近建设核电站,就会引发很多人不满,主要是说:在我家门口放个原子弹,不放心啊,被辐射怎么办?那么,核能与原子弹真的一样吗?

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核能又称原子能,是原子核中的核子重新分配时释放出来的能量。核子指的是组成原子核的基本单位粒子,是质子和中子的统称。

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画家描绘的月球核反应系统

人类和平利用核裂变能的关键技术是实现链式裂变反应。链式裂变反应指的是原子核的连续裂变过程。

在20世纪出现的高新技术中,恐怕再没有比核能的发现和利用更令世人震惊了。

据美国探索频道报道,美国宇航局正在努力实现打造长期的月球基地的计划,如今想到了一个解决此基地的供电办法,就是在月球上建造迷你核电站系统。本周,美国宇航局宣布他们正在建造一个迷你核电站样品,准备在2012年或2013年进行测试。

核反应堆是维持可控核裂变链式反应的装置。核反应堆一般由堆芯、控制棒、反射层、堆内支撑机构、反应堆容器等组成。

提到核能,在大多数国人的认知里,首先想到的是核爆炸;二战中美国往日本长岛投放原子弹;1964年我国第一颗原子弹爆炸等。核能在我们的眼里,永远充斥着无法抵御的力量。

当美国宇航局的星群计划――即人类于2020年前重返月球的计划越来越近时,他们忙于考虑一些实际细节,比如,如何让发电机连续运转,如何让电灯长久不熄。

大规模电力系统 20世纪出现的大规模电力系统是人类工程科学史上最重要的成就之一,是由发电、输电、变电、配电和用电等环节组成的电力生产与消费系统。它的功能是将自然界的一次能源通过发电动力装置转化成电力,再经输电、变电和配电将电力供应到各用户。

人们在利用核能制造大规模杀伤武器的同时,开始研究用它发电和作为动力,造福人类。在这方面,前苏联率先获得成功,他们用石墨作慢化剂降低中子的速度,以控制原子核的裂变速度,于1954年在奥布灵斯克建成了第一座装机容量500万千瓦的石墨水冷核反应堆核电站。

在准备时期,科学家认为太阳能是最显而易见的一个解决办法,但重要能源的最终供应方案还处于考虑之中。毕竟月球上有些地方的黑夜可以持续334个小时,而月球南极更是长夜漫漫,在那里太阳从来没有升高过。而月球核裂变电站系统将可以为这些月球区域提供可靠的电力供应,不需使用太阳能。

高效燃烧技术 70年代出现石油危机后,高效燃烧技术得到很大发展。高效燃烧技术是相对于能源利用效率较低的技术来讲的。高效燃烧煤技术的总称。例如,流化床燃烧技术是70年代出现的一种新的燃烧方法。

什么是核能

此月球核电站系统将在核子裂变的通用法则上实施,但得有几个方面的改进以适应太空环境。此系统将在反应堆中分裂铀原子以产生热量,之后再利用这些热量来发电。由于月球基地的核反应堆只需满足少数人的用电需要,因此美国宇航局表示他们能将它压缩成一个办公室垃圾桶那么大的构造。此月球核电站系统可以埋在月球地面下,根本不需要标志性的冷却塔,任何残余的热量都可以通过巨大的辐射散发到太空中。

太阳能热利用技术 这是一项在本世纪取得很大进展的技术。太阳能热利用技术是通过光—热转换来利用太阳能的一种形式。太阳能集热器技术和太阳能温室是常见的太阳能热利用设备。

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此样品月球核电站将在太空模拟设备下进行测试,美国宇航局表示,在最初的测试中,它将不会使用铀充当能源,而是由更安全的热能――液态金属冷却剂来代替。美国宇航局工程师李:梅森说:“我们的目标是建造一个技术示范的核电站,具有月球核电站系统的全部重大组件,再利用非核能完整系统在太空模拟设备下进行测试。我们的长远目标是在下一个十年证实这种技术是可行的。届时,美国宇航局会决定月球基地是否采用这种供电系统。”

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