核能发电的利弊有哪些？核能发电是聚变还是裂变？

核能发电是利用核反应堆中核裂变释放的热能来发电，地球上现有的核燃料资源可以提供比矿石燃料多100000倍以上的能量。因此，它也是缓解世界能源危机的一个经济而有效的措施。今天我们讲下核能发电的利弊以及核能发电是聚变还是裂变？



一、核能发电的简单介绍

目前，世界正投入大量人力和物力开发核聚变反应堆。当两个轻核结合成一个较重的核时，能量也将被释放。我们称这种结合为聚变，释放的能量称为聚变能。在人工控制下的聚变被称为受控聚变。在受控核聚变下释放能量的装置被称为核聚变反应堆。聚变能是一种更安全、更清洁、更经济的能源，而且可以实现直接的能量转换，热效率高。不仅每公斤核聚变燃料释放的能量更大，更重要的是，地球上的核聚变燃料储备比裂变燃料丰富得多。

二、核能发电的燃料是什么

核能发电的燃料是铀。用铀制成的核燃料在“反应堆”的设备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，蒸汽推动汽轮机带着发电机一起旋转，电就源源不断地产生出来，并通过电网送到四面八方。

三、核能发电是什么变化

核能发电是物理变化。核能发电是是通过放射性元素本身核衰变过程中放出热量的特性进行发电的。准确的说核发电属于核物理范围的，我们所说的化学变化只限于反应前后原子的种类不发生变化，即原子核内的质子数不发生变化，如果质子数要发生变化则属于核物理的范围了。所以说化学反应的最基本微粒是原子，想了解更多原理请阅读“核能发电原理是什么”这篇文章。



四、核能发电的利弊介绍

核能发电的最大利处是能量巨大，它可以用少量的核燃料产生大量的能量。一吨低浓缩铀的能量相当于约50000吨重油。此外，核能发电的利处有以下三点：

1、低污染。核能发电的方式是利用核反应堆中核裂变释放的热能来发电。核能发电不会向大气排放大量的污染物，不会造成空气污染。特别是与火力发电站相比，核能发电不会产生地球温室效应的 "罪魁祸首"--二氧化碳。核电站设置了层层屏障，基本上不会排放污染环境的物质，甚至放射性污染也比燃煤电站少得多。

2、在燃料资源方面，世界上有丰富的核资源。核燃料包括铀、钍、氘、锂、硼等。全球铀储量约为417万吨。地球上可用的核燃料资源和能量是矿物燃料的100000倍以上。

3、运输方便，成本低廉。核燃料的能量密度比化石燃料高几万倍，所以核电站使用的燃料体积小，运输和储存方便。例如，核电站每年使用80吨核燃料，可以携带两个标准集装箱那么长。如果取代煤炭，需要515万吨，每天要用20吨卡车运输705辆。

我们知道核电厂的反应器内有大量的放射性物质，如果发生事故中释放到外界环境，会对生态及民众造成严重伤害。此外，核能发电的弊处有以下三点：

1、核废料的处理需要严格执行。虽然用过的核燃料体积不大，但由于其具有放射性，必须谨慎处理。一旦处理不当，很可能会对环境生命产生致命的影响。核废料的放射性无法通过一般的物理、化学和生物方法消除，只能通过放射性核素本身的衰变来减少。当核废料发出的辐射通过材料时，会发生电离和激发，从而对生物体造成辐射伤害。

目前，世界上处理高放射性核废料的方式主要有两种："后处理 "和 "直接处置"。"后处理 "主要是指从核废料中回收可再利用的核原料；"直接处置 "是指将高放射性废物埋入地下，一般要经过冷却、干藏和最终处置三个阶段。美国一直在采取地下措施来处理核废料。在内华达州北部的尤卡山，11000个30-80吨的处理罐被埋在地下数百米的隧道里。

2、热污染。核能发电的效率很低，所以它向环境排放的余热比普通的化石燃料电厂多，所以核电站的热污染比较严重，这也是核能发电的缺点之一。

3、核能发电被认为是有风险的。核裂变必须由人类通过某些装置来控制。一旦失去控制，裂变能量不仅可以用于发电，还可以导致灾难。世界各地已经发生了多起核泄漏事故，对生态和人类造成了巨大的伤害。一些环保人士认为，与其他可再生能源相比，核能并不是一种安全的能源。

五、核能发电是聚变还是裂变

核能发电是裂变。核能发电利用核反应堆中核裂变所释放出的热能进行发电的方式。它与火力发电极其相似。只是以核反应堆及蒸汽发生器来代替火力发电的锅炉，以核裂变能代替矿物燃料的化学能。除沸水堆外（见轻水堆），其他类型的动力堆都是一回路的冷却剂通过堆心加热，在蒸汽发生器中将热量传给二回路或三回路的水，然后形成蒸汽推动汽轮发电机。沸水堆则是一回路的冷却剂通过堆心加热变成70个大气压左右的饱和蒸汽，经汽水分离并干燥后直接推动汽轮发电机。

核能发电的能量来自核反应堆中可裂变材料（核燃料）进行裂变反应所释放的裂变能。裂变反应指铀-235、钚-239、铀-233等重元素在中子作用下分裂为两个碎片，同时放出中子和大量能量的过程。反应中，可裂变物的原子核吸收一个中子后发生裂变并放出两三个中子。若这些中子除 去消耗，至少有一个中子能引起另一个原子核裂变，使裂变自持地进行，则这种反应称为链式裂变反应，实现链式反应是核能发电的前提。



以上是今天分享关于核能发电的利弊的相关介绍。目前我国正在加紧调整能源结构，迫切需要积极发展核电、风电、水电、光伏等清洁优质能源。中国的能源结构仍然以煤炭为主，清洁和优质能源的比例很低，所以未来这些行业的发展前景都比较可观。