核能发电的优势及其挑战

郭宝明

摘要 ：在二十一世纪这个高科技飞速发展的时代，矿物、石油等不可再生能源的逐渐消失，使得新能源的开发和使用变得迫在眉睫。核能的出现在某一方面解决了人类对于能源的需求，同时，对于核能的有效控制及其发展，也成为未来推广核能的重要课题。核能发电是一种高新科技的核能使用方式，是实现核能和平使用和发展的关键。本文将详细阐述核能发电给人们带来的好处，以及核能在未来发展将面对的挑战。

关键词 ：核能 核裂变 环保

前言：自1954年苏联建成世界上第一座核能发电站以来，全世界就掀起了以“核能”为潮流的一系列新能源开发及其研究。核能发电作为这场大潮流的引领者，它的产生在生产和生活方面，都给人们带来了不同程度的影响。世界上越来越多的国家意识到核能有着不可估量的未来前景，也相继加入核能应用行列里。核能究竟是怎样的能源，它又有怎样的魅力呢？

一、核能发电的简介

核能发电，简而言之，就是利用核反应堆中的核裂变所释放出来的热能进行发电。它的发电原理与火力发电大同小异，但相对而言核能发电的过程更具复杂性，火力发电用的是普通的锅炉，核能发电则利用核反应堆以及蒸汽发生器。除此之外，火力发电中能量的产生是由于运用了矿物质的燃烧，而在核能发电中能量则是通过一系列的核裂变产生的，核裂变产生的能量要比矿物质的燃烧更多。核能发电不仅可以有效的输出能量，也可以使能量更有效的作用于电力。因此，核能发电现在已经开始被很多国家接受并且使用。

正是由于核能发电的广泛应用，核能的优势才能够不断体现出来。在对核能应用的认识过程中，我们可以客观地了解核能的优势，并由此分析其发展前景。

二、核能发电的优势

现阶段，有一些国家已经开始应用核能发电，并且取得了一系列成功。在科技高速发展的今天，核能发电的产生给人们带来了不同程度的方便的同时，人们对于核能应用的技术也逐渐熟练，也通过不断的了解，发现了相对于普通的发电，核能发电的优势。

1.减缓大气污染

当今社会上最热门的话题莫过于环境。人类的发展必须建立在健康的生活的环境下，在这样的一个条件下，核能发展应运而生。我们都有所了解，在普通的热力发电中，矿物质产生的燃烧反应会释放相应的废气，这些废气如果不经过特殊的处理就直接排放到大气中，就会变成温室效应的罪魁祸首。在传统的热力发电中，很多的工厂在发电时，没有注意到废气的正确排放，于是给环境带来了不可磨灭的影响。严重的环境污染，直接导致当地居民的身体状况发生改变，甚至随时都对婴幼儿的健康成长产生威胁。作为新能源的一种，核能发电就具备有效解决这个问题的能力。核反应堆所产生的热量几乎全部用于发电，而且，核反应堆的裂变过程中不会产生对人体有害的气体。

2.充分利用原料

我们都对燃烧有一定的了解，燃烧有充分燃烧和不充分燃烧，如果不充分燃烧就会造成有害气体的产生，例如：一氧化碳，二氧化硫等。而且，不充分的燃烧还会造成原材料的浪费。同样道理，普通的热力发电在很大程度上都是靠矿物质燃烧后产生的热量来进行发电，因此在矿物质燃烧的过程中，燃烧不充分的矿物质也就随之浪费掉了，这样的消耗在生产过程中是不可避免的。为了减少如此浪费，科学家们针对普通的热力发电，也想了许多应对的方法，却始终不能合理有效的解决。

与此不同，核能发电就可以有效的解决类似的问题。核反应堆的能量消耗和产生近乎相等，可以说是特别的相近，核能发电能够运用核物质的充分反应有效的进行能量的相互转换，这在一定程度上减少了对于材料使用的浪费。

3.高度可控制性

对于能源的应用而言，能源的控制是一个永恒的话题。很多能源的燃烧过程中都会因为失控而发生相应的事故，更何况是产生巨大能量的核反应过程。但是，核能发电在全世界的应用中却有着特别好的口碑。许多科学证明，对于这种不可估量能源的应用，是可以有办法做到合理有效控制的。而且，核反应产生的热能在转换成电能的同时，剩余的能量也可以应用与其他的生产中。电能的转换过程中所有的数据都是可以控制的，可以使核能的产物不会因为输送过程而被浪费掉。

三、核能发电未来所面对的挑战

从1945年美国向日本广岛投放了第一枚原子弹开始，核能第一次出现在人们的视线中，到2014年朝鲜提出已经研制出可全方位打击美国的核武器，核能再次引起人们的高度重视。然而，这样的发展使得人们对于核能的认识有一定的分歧，多数人认为核能的应用可能会给人类的健康不利。正因为这样，人类在潜意识里才会排斥核能的应用。而历史也确实给了人们严重的教训：

1986年4月26日，前苏联的切尔诺贝利核电站发生了核电时代以来最大的事故。由于该电站第四发电机组爆炸，核反应堆全被炸毁，泄漏出了许多放射性物质，严重的辐射导致事故前后三个月内有三十多人毙命，之后十五年内这个数目上升到了五六万。根据事故后调查统计，在未来的几年内，在切尔诺贝利地区的居民患白血病的概率将会增高，有调查证实灾难余后的辐射導致切尔诺贝利地区畸形婴儿的出生率升高。

2006年，国际原子能机构专门在其网站上开辟了一个切尔诺贝利20周年纪念专题，通过大量文字、图片和视频向人们讲述事故原委、发出警示。这充分说明了在使用核能发电时，安全是永远也无法忽视的问题。

然而在2011年3月又发生了一起核电站事故，日本福岛里氏9.0级地震，导致福岛县第一核电站中一座反应堆发生异常，核蒸汽泄漏，12日，核电站发生小规模爆炸。14日，地震后发生再次爆炸，在爆炸后，辐射性物质进入风中，传播至其他国家地区，造成了一定的污染扩散。日本福岛核事故后，国际社会、中国政府部门和社会公众对核安全提出了更高的要求和期望。“华龙一号”是由中国广核集团和中国核工业集团联合开展，具有完全自主知识产权的技术。该技术融合“能动与非能动”先进设计理念，满足全球最新安全要求各项指标，以“177组燃料组件堆芯”和“三个实体隔离的安全系列”为主要技术特征，达到美国、欧洲三代技术标准。在充分考虑了福岛核事故后国内外的经验反馈后，我国近30年来核电站运营所积累的宝贵经验得到全面的应用，我国在已成熟的核电装备制造业体系上，已经实现了创新。

面对世界未来能源的广阔市场，掌握核能发电先进技术的一些国家大胆地提出了第四代核反应堆开发的设想，旨在启发核能科学技术的研究活力，保持核能在世界能源领域的竞争力，这对解决人类一直不可避免的环境污染问题也有积极的作用。我国由于在经济发展过程中也同样存在对电力的需求紧张，所以在世界核能技术的推动下，我们也应该加快我国的核能发电技术的发展，同时注重多与发达国家进行核能方面的合作，加强对世界第四代核反应堆各种堆型开发的实时观察。发展核能发电，不仅可以帮助优化我国的能源结构，保证国家的能源安全，还有利于我国扩大内需，推动产业结构的升级。我国核电有关工业行业有几十个，通常情况下，这些行业通过与核电项目建设合作，不但能够带动经济增长，而且还有利于开创高新技术，有利于改革传统产业，有利于促进制造业等相关产业的发展，加快技术的创新，推动高新产业的发展进程。

结束语：

每一个新能源的发展路程都是艰辛的。随着社会的发展，新能源必然会取代旧能源，这是历史的趋势，也是新旧交替的一种社会进化史。大方向而言，核能的发展前景还是十分乐观的。这样的能源应用可以节省矿物能源的运用，对于不可再生的矿物能源而言，人类的能源转化是有效的解决了这个问题。在未来能源的发展过程中，我们有理由相信核能可以更好的给全人类带来福音，所以我们要把核能发电的优势持续扩大，并且即使面对再多的挑战，也要努力找到其解决之道。

参考文献：

[1]陈国云，范杜平. 核能发电的特点及前景预测.[J].电力科技与环保，2011，27（5）.