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核能源的利與弊
- 回答：1 瀏覽：3944 提問(wèn)時(shí)間：2006-05-26
- 我要做一個(gè)關(guān)于核能源的網(wǎng)頁(yè)，誰(shuí)能幫我找一些和核能源的利與弊有關(guān)的資料。
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- 建材網(wǎng)友
- [106418]
- 能源匱乏已經(jīng)越來(lái)越成為人類社會(huì)發(fā)展的瓶頸，在高效低耗的核電站紛紛登場(chǎng)的時(shí)候，核廢料的處理又困惑著珍惜環(huán)境的人們。核廢料怎樣處理才最安全？有沒(méi)有真正潔凈的能源燃料？請(qǐng)看----
核能源已日益成為當(dāng)今世界的主要能源，在所有能源中所占的比例也越來(lái)越大。在法國(guó)占到80%，在美國(guó)占到30%。但在利用核能的同時(shí)，也伴隨產(chǎn)生了大量的核廢料。這些核廢料是強(qiáng)發(fā)射性物質(zhì)，會(huì)嚴(yán)重危害人類的生存。長(zhǎng)期以來(lái)，科學(xué)家們一直在探討核能源的潔凈化問(wèn)題，希望能有一種方法消除核廢料。因此，潔凈核能源技術(shù)的開(kāi)發(fā)和應(yīng)用便成為國(guó)際國(guó)內(nèi)的一個(gè)熱門話題。前不久，江澤民主席正式訪問(wèn)美國(guó)時(shí)，中美兩國(guó)簽署的“中美聯(lián)合聲明”中，也將潔凈能源作為中美在環(huán)境保護(hù)方面合作的項(xiàng)目之一。
據(jù)世界能源組織的估計(jì)，像煤炭和石油這樣不可再生的化石能源，按現(xiàn)在的能源消耗速度，大體上還能使用50年；現(xiàn)在可供和平使用的裂變核燃料（如鈾235），在地球上的儲(chǔ)量也較少，大約能用20年。這意味著，放下核能源的潔凈問(wèn)題不說(shuō)，單從儲(chǔ)量的角度，人類的能源問(wèn)題就已經(jīng)十分危機(jī)了。人類迫切需要尋找新的能源和獲取能量的新技術(shù)。
科學(xué)家們認(rèn)為，理想的潔凈能源是實(shí)現(xiàn)太陽(yáng)一樣的可控核聚變。實(shí)現(xiàn)核聚變最好的燃料是氘和氚，這兩種元素是氫的同位素，在地球上儲(chǔ)量非常豐富。氘和氚燃燒后，其聚變產(chǎn)物是惰性物質(zhì)氦，對(duì)環(huán)境沒(méi)有任何污染。這樣，人類就不但解決了能量的來(lái)源問(wèn)題，能源的潔凈問(wèn)題也會(huì)得到徹底解決。
其實(shí)，人類實(shí)現(xiàn)核聚變?nèi)纭皻鋸棻ā币呀?jīng)30多年了，但為什么核聚變反應(yīng)的和平利用問(wèn)題卻一直得不到解決呢？主要原因是核聚變反應(yīng)所要求的溫度、壓力等條件太高，除了讓其“爆炸”之外，目前尚不能在可控的范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)。據(jù)估計(jì)，人類至少還需要80至100年時(shí)間，才能解決和平利用核聚變的技術(shù)問(wèn)題。也就是說(shuō)，在解決核聚變技術(shù)問(wèn)題之前和化石能源耗盡之后，人類的能源將出現(xiàn)幾十年的“真空”。那么，用什么來(lái)填補(bǔ)這個(gè)真空呢？
有人會(huì)說(shuō)，可以用太陽(yáng)能、風(fēng)能和潮汐能等來(lái)填補(bǔ)。然而，這些能源由于數(shù)量少和技術(shù)成本高等原因，只能被人類作為輔助能源來(lái)利用，而不可能把它們當(dāng)做主要的能源。
在科學(xué)家看來(lái)，要填補(bǔ)能源的真空，只有依靠目前技術(shù)已經(jīng)成熟并被廣泛應(yīng)用的受控核裂變。人類在和平利用核裂變能量中，發(fā)展并積累了大量的理論和實(shí)驗(yàn)技術(shù)，如果再把核裂變時(shí)產(chǎn)生的核廢料問(wèn)題解決了，人類對(duì)核能的利用將展現(xiàn)出美好的前景。
核裂變產(chǎn)生的核廢料中共有200-300種放射性核元素，從理論上講這些核廢料都是可以做到再利用的。目前，用作核燃料的鈾235裂變后所產(chǎn)生的核廢料，主要是碘129和锝99等。它們都帶有極強(qiáng)的放射性，壽命均大于50年。
目前人類實(shí)現(xiàn)的核是原子核在中子的轟擊下造成的碎裂反應(yīng)。但由于中子不帶電，能量不能人為控制，而質(zhì)子同中子質(zhì)量相同，并帶有一個(gè)正電荷，可以通過(guò)加速器進(jìn)行能量控制。用加速后的質(zhì)子轟擊原子核，就能生產(chǎn)出能量合適的中子。這種質(zhì)子通過(guò)電離氫原子即可得到。
比如，氫化鈦在加速器中被轟擊電離，就可產(chǎn)生大量質(zhì)子，形成質(zhì)子源。質(zhì)子源在中能強(qiáng)流質(zhì)子加速器的作用下，產(chǎn)生質(zhì)子束并轟擊大塊重金屬靶，就可形成極強(qiáng)的中子源——散裂中子源，再用散裂中子源次臨界反應(yīng)堆，就可產(chǎn)生有選擇的核裂變反應(yīng)。
核燃料在中子轟擊下裂變的同時(shí)能產(chǎn)生核廢料，而核廢料在適當(dāng)強(qiáng)度和能量的中子轟擊下，又能有選擇地被嬗變成穩(wěn)定的元素。實(shí)驗(yàn)和理論都已證明，大多數(shù)錒系核元素都可以在快中子或高強(qiáng)度的熱中子環(huán)境中裂變。而毒性大的裂變產(chǎn)物（如钚239）也可以被熱中子嬗變掉，這就是核廢料的潔凈化過(guò)程。此外，在合適能量中子的轟擊下，還可燃燒地球上含量豐富、但在普通裂變堆里不能燃燒重元素（如釷等新的核燃料）。
中子在反應(yīng)堆中有益和有害兩種作用同時(shí)存在，并且相互競(jìng)爭(zhēng)，使我們有機(jī)會(huì)選擇合適強(qiáng)度和能量的中子以改變各種作用相對(duì)關(guān)系，使之興利去弊，造福人類。潔凈核能源就是在現(xiàn)在的反應(yīng)堆之外再設(shè)置一個(gè)中子源，給反應(yīng)堆人為地造成精心設(shè)計(jì)的中子環(huán)境，在提供能量的同時(shí)，增殖核燃料和嬗變核廢料，使反應(yīng)堆在無(wú)高放射性核廢料輸出的情況下運(yùn)行。
現(xiàn)在，潔凈核能源的概念設(shè)計(jì)已經(jīng)基本解決，基本技術(shù)也積累了不少經(jīng)驗(yàn)，估計(jì)在20年后投入應(yīng)用。那時(shí)，地球上儲(chǔ)量豐富的釷等元素都能裂變?nèi)紵�。按目前最保守的估�?jì)，也能解決人類60到100年的能源問(wèn)題。這以后核聚變技術(shù)將會(huì)成熟，人類可利用核聚變來(lái)提供能源。
核能是一種安全的能源
恐“核”大可不必 - 回答時(shí)間：2006-05-26
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