核动力

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摘要:

核动力是利用可控核反应来获取能量,从而得到动力,热量和电能。因为核辐射问题和现在人类还只能控制核裂变,所以核能暂时未能得到大规模的利用。世界各国军队中的大部分潜艇及航空母舰都以核能为动力,同时,核能每年提供人类获得的所有能量中的7%,或人类获得的所有电能中的15.7%。

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核动力 背景

       
凯迪拉克WTF凯迪拉克WTF

自从地球上第一次出现人类以来,人类为了求得自身的生存和发展,一直在为扩大能源,提高自己驾驭大自然的能力而斗争。为此,人们曾经利用过大自然所给予的各种动力资源,从最初依靠自己的体力,发展到利用畜力、水力、风力和木材、煤炭石油天然气等等。

但由于人口的不断增加(大约每秒钟增加一人),生活对能源的需求仍将不断扩大。按保守的估计,即保持原有的耗能水平,那么煤的开采只能维持200年,而石油和天然气则更短,为50年左右。为此,世界上许多国家,特别是那些动力资源贫乏的那些国家,都在寻找开发新能源的途径。而1939年巨大的核裂变能的发现,立即引起了各国能源专家的重视。

核动力 应用

       

核动力装置的重要特点之一是燃料消耗量少,因而特别适用于燃料贮备量受限制的船舶(尤其是潜艇)和宇航方面。

 

电力

用核能发电已受到重视并已有相当的发展。到1983年底,世界上已建立核电站反应堆302座,总机容量达19.9万兆瓦。在核电站中主要采用热中子轻水堆(包括沸水堆和压水堆)。

 

军事

在舰艇核动力装置中几乎全都采用压水堆。

 

航天

在航天核动力装置中,较多利用同位素电池,能量转换器将热能直接转变为电能。

 

汽车

全球第一款核动力汽车,福特汽车在上个世纪50年代就推出了一款核动力概念车,名为Nucleon。其在两个后轮之间的核反应堆以元素的核裂变为能源,能够把水变成高压蒸汽,再推动涡轮叶片驱动汽车。然后蒸气在冷却之后返回核反应堆里面再次加热。只要核燃料还没用完,它就能不断发出动力。按照当时的设计思想,大约在8000公里核燃料耗尽之后,核燃料将能够在路边的“加铀站”得补充。这是一个看似完美的理论,不过由于公众对于核爆炸的担忧,这款概念车连同“加铀站”最终没有投入量产。

2009年凯迪拉克推出一款以钍为燃料的凯迪拉克WTF。此款车用到的所有东西都可以在不用任何维护的情况下维持100年之久。不过这款车现在并没有被制造出来,只停留在图片和设想阶段。

核动力 装置

       

利用原子核反应堆中核燃料裂变反应产生的热能转变成动力的整套设备。它包括核反应堆、动力产生系统以及安全保障和控制系统。由于核燃料有强烈的辐射性。因此,核动力装置的安全保障是个极为重要的问题.一般,从设计到运行,各国都有严格的质量保证和控制标准。

核动力 中国现状

       

根据世界核协会的报道,中国有5座电站正在建设,6座列入计划,19座正在筹划。到2020年,中国的国家核动力自力更生开发领导集团希望投入运转的装备能力达到40GW和正在建设的装备能力在18GW。就是说在今后15年新建30座核电站,这将使中国在核动力增长方面居民世界之首位。

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其他内容来源:
中国科普博览:核能利用与核电站
网易汽车:全球第二款核动力汽车:凯迪拉克WTF设计出炉,2009年01月15日
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