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1、现代环境技术进展- 1 -现代环境技术进展论文现代环境技术进展论文论文题目：论文题目： 核能核能让人又爱又畏惧的新能源让人又爱又畏惧的新能源 专业： 电气工程学院09电气6班 姓名： 周超 学号： 20091894现代环境技术进展- 2 -目录：目录：1.核能的发展历程 .- 2 -1.1 开发和发展核能的目的 .- 2 -1.2 世界核能利用现状 .- 2 -2.历史上四次核污染事件 .- 3 -2.1 日本遭原子弹轰炸 .- 4 -2.2 前苏联切尔诺贝利核灾难 .- 4 -2.3 三里岛核事故 .- 5 -2.4 日本福岛核电站爆炸 .- 6 -3.灾难发人深省 .- 6 -4.核能的发
2、展利用对环境的影响 .- 7 -5.核能利用的前景 .- 8 -6.参考文献 .- 9 -现代环境技术进展- 3 -核能核能让人又爱又畏惧的新能源让人又爱又畏惧的新能源摘要：摘要：1945 年 8 月 6 日，第一颗原子弹在日本广岛上空爆炸掀开了人类利用核 能的序幕。半个多世纪过去了，核能逐渐揭开神秘的面纱，走进了人们的日常 生活。随着能源危机的警报不断地拉响，人类迫切需要开发新的能源。在这种 背景下，核能以其得天独厚的优势引起了人们广泛的关注。核能是一种清洁、 安全、技术成熟的能源，开发利用核能成为能源危机下人类做出的理性选择。 与煤、石油等相比，核能给水质、大气等带来的危害相对较小，有着低
3、投入、 高回报的商业价值。而核能技术是一把双刃剑。核电站的安全运行、核废料的 安全处置等给核能的更广泛利用带来了阻碍。 基于以上目的，本论文分析了核 能、核电相对于传统能源的明显优势，指出了大力开发利用核能、发展核电是 实现人类社会和经济可持续发展的必然选择，清洁、高效的核能有着广阔的发 展前景。关键词：关键词：核能 开发利用现状 核污染 利用前景1.核能的发展历程核能的发展历程1.1 开发和发展核能的目的开发和发展核能的目的能源是人类社会和经济发展的基础资源，因而能源问题也是世界性的问题。 目前人类所使用的能源主要是化石能源，自 19 世纪 70 年年代产业革命以来， 化石燃料的消费量急剧增
4、长，90%以上的世界经济活动所需的能源都依靠化石 能源提供，随着化石能源储量不断减少（石油可供开采 40 年）和化石燃料的大 规模利用也带来的严重的环境污染（如温室效应和全球气候变暖） ，在能源危机 与环境危机的双重压力下，寻找新的清洁、安全、高效的能源是人类所面临的 共同而紧迫的任务。现代社会中，除了化石燃料和其他传统能源外，还有很多可利用的能源， 如风能、太阳能、潮汐能、地热能等等，但是由于技术问题和开发成本等因素， 这些能源很难在短期内实现大规模的工业生产和利用；而核能依靠其经济、安 全、可靠、清洁的特性，成为了新世纪可以大规模使用的安全和经济的工业能 源的不二选择。从 20 世纪 50
5、 年代以来，前苏联、美国、法国、德国、日本等 发达国家建造了大量的核电站，由于核电具有巨大的发展潜能和广阔的利用前 景，和平发展利用核能将成为未来较长一段时期内能源产业的发展方向。 1.2 世界核能利用现状世界核能利用现状据世界核能协会统计，目前全球的反应堆达 439 座，发电量占整体的 13.8。全世界已有 30 个国家有核电站在这些国家中，有 26 个国家有建造更 多其他核电站的计划，4 个国家决定不再建造核电站。另外，有 15 个暂未拥有 核电站的国家正在准备建造属于自己国家的核电站。直至 2011 年 6 月，全世界 共拥有 441 个核反应堆，62 个核反应堆在建，158 个计划兴建
6、，324 个在初步 拟议中。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。这些国家包括OECD的成员，其中发达国家成员有波兰等，而发展中现代环境技术进展- 4 -国家则有孟加拉国及越南。中国与印度都已开始了各自大规模的建设核电站的 计划。 美国的核电站数量最多，高达 104 座。法国将核能作为该国主要能源的国家， 拥有为 58 座。不包括目前停止运行的福岛核电站等在内，日本为 51 座，位居 全球第三。占总发电量的比例方面，法国遥遥领先，为 75.2。国土面积广阔、人口多 的美国为 20.2，虽然设置数量较多，但在发电量中所占的比例却较小。而日 本为 28.9，相当于世
7、界平均值的 2 倍左右，可见对核电的依赖程度较高。中 国现有 13 座核电站，供电量占整体的 1.9，目前有 27 座在建核电站，并计划 再建 50 座。部分国家核能利用情况部分国家核能利用情况（表 1-1）表 1-1 2.历史上四次核污染事件历史上四次核污染事件从 1902 年核科学奠基人卢瑟福第一次提出放射性的概念，核能的发展已经 经历过 120 年的漫长岁月。而在人类踽踽前行的过程中，灾难也如影随形。目 前国际上发生的核事故主要有 13 起，其中 4 级事故 6 起，5 级事故 5 起，6 级 事故 1 起，7 级事故 1 起。每一起事故都是沉甸甸的教训，也为核能安全利用 提供了宝贵经验
8、。2.1 日本遭原子弹轰炸日本遭原子弹轰炸日本本州西南部的广岛县在 19 世纪中叶逐渐发展成为军事重地。第二次世国家容量（百万瓦特）核电占该国总发电量的 百分数（%） 法国 63，23675.2斯洛伐克 1，760 53.5 比利时 5，94351.7 瑞士 3，252 39.5韩国 17，716 34.8 日本 47，348 28.9 德国 20，339 26.1美国 101，229 20.3全球 376，313 14 印度 4，780 2.2 中国 10，2341.9现代环境技术进展- 5 -界大战的罪魁祸首德国法西斯 1945 年 5 月 8 日宣布无条件投降。7 月 26 日， 美国、
9、英国和中国三国联合发表“波茨坦宣言” ，责令日本迅速无条件投降，但 日本政府置若罔闻。为迫使日本迅速投降，美军于 1945 年 8 月 6 日 8 时 15 分在日本广岛市区 投掷了一颗代号为“小男孩”的原子弹。 “小男孩”是一颗铀弹，长 3 米，直径 0.7 米，内装 60 公斤高浓铀，重约 4 吨，梯恩梯(TNT)当量为 1.5 万吨。原子弹 在离地 600 米空中爆炸，霎时卷起巨大的蘑菇状烟云，广岛市顷刻沦为焦热的 火海。此次人为制造的惨案中原子弹爆炸时产生的强烈光波，使成千上万人双目 失明。10 亿度的高温使得一切化为乌有；放射雨使一些人在以后 20 年中缓慢 地走向死亡；所有的建筑物
10、又被冲击波形成的狂风摧毁殆尽。据统计显示，悲剧发生之前广岛人口为 34 万多人，靠近爆炸中心的人大部 分死亡，当日死者计 8.8 万余人，负伤和失踪的为 5.1 万余人；建筑物有半成以 上都被不同程度的摧毁。但是这次悲剧并没有使日本政府意识到问题的严重性， 依然我行我素，于是美军选择了继续。1945 年 8 月 9 日上午 11 时 02 分，美军对日本实施第二次原子弹袭击，目 标是长崎。这次袭击将原子弹“胖子”投到长崎市中心，其破坏性绝对不亚于 上次。 “胖子”是一颗钚弹，长约 3.6 米，直径 1.5 米，重约 4.9 吨，TNT 当量 为 2.2 万吨，爆高 503 米。 “胖子”采用复
11、杂的“内爆法”引爆系统，由气压、 定时、雷达和冲击 4 个不同引信组成。此次悲剧造成长崎市二分之一的人口当 日伤亡或失踪，建筑物有六成以上都被毁。投掷在广岛和长崎的两枚原子弹，虽然初衷是想迫使日本尽快投降，但客 观上却给当地人民带来了无法磨灭的伤痛，即使是幸存者也饱受癌症、白血病 和皮肤灼伤等辐射后遗症的折磨。但更多的是心灵的创伤，永远无法洗去。2.2 前苏联切尔诺贝利核灾难前苏联切尔诺贝利核灾难1986 年 4 月 25 日夜晚，切尔诺贝利核电站的工作人员对四号反应堆进行 安全测试，为了提高工作效率，就故意将调节反应堆堆芯的温度的控制棒大量 拔出，由于没有控制棒调节温度，使得堆芯过热。26
12、日凌晨 1 时 23 分，工作 人员再次心存侥幸违章操作，按下了关闭核反应堆的紧急按钮，这使本意和实 际情况发生了冲突，本来想立即停止试验，但是电源的突然中断致使主要冷却 系统停止了工作，导致反应堆失控。随即四号核反应堆发生大爆炸。2000 吨重 的钢顶被爆炸的冲力掀了起来，一个巨大的火球突然从反应堆中腾空而起。8 吨重的核燃料碎块、高放射性物质块就这样被抛向黑暗的夜空，摄氏 2000 度的 高温和高速放射剂量迅速吞噬了周围的一切。直至从空中向 4 号反应堆投近 5000 吨白云石、砂粒、硼化物、土和铅等灭火材料，火势才逐渐被消灭。但放 射性烟尘仍在扩散，直到 5 月 5 日止，最后在社会各界
13、人士的大力支持下，放 射性物质的释放才基本得到控制。据调查结果显示，在这次核爆炸最初的几天时间里因受到大剂量辐射而死 亡多达 300 多人，当场死亡的就有 30 人。等到灾情稍微得到一些控制以后，前 苏联政府动员了数十万人的力量来防止放射性物质进入地下水，为此专门用钢 建成了一座长 160 米、宽 110 米、高 75 米的黑色建筑物，并将 4 号核反应堆残 存物质全部封闭在里面，这座建筑物因这场大灾难被称为“石棺” 。 这次核爆炸是二战以来最大的核灾难。据有关数据统计显示：5.5 万人在抢现代环境技术进展- 6 -险救援工作中死亡，15 万人残废，并且还造成了大量的生态难民。15 万平方公 里的苏联领土受到了直接污染，乌克兰 4.4 万多平方公里的土地受到核污染， 300 万人受害。由于有大剂量放射性碘的严重侵害导致约 15 万人的甲状腺受损， 儿童得白血病的比率高出正常标准二至四倍。白俄罗斯是受核污染最严重的地方，在白俄罗斯 4.6 万平方公里 1350 万人 口中，有 150 万人生活在受放射性物质影响的地区，其中四十多万是儿童，这 些儿童中有十分之一患有各种放射病。迄今为止，人民仍然没有摆脱核污染。专家们说，至少还
