這是一個關(guān)于核能教案PPT素材，這節(jié)課主要是了解一、核能發(fā)電及其特點二、核電站反應(yīng)堆三、壓水堆核電站四、沸水堆核電站五、重水堆核電站六、快中子增值反應(yīng)堆等等介紹。核能（或稱 原子能）是通過核反應(yīng)從 原子核釋放的能量，符合 阿爾伯特·愛因斯坦的質(zhì)能方程E=mc² ，其中E=能量，m=質(zhì)量，c= 光速。核能可通過三種 核反應(yīng)之一釋放：1、 核裂變，較重的原子核分裂釋放結(jié)合能。2、核聚變，較輕的原子核聚合在一起釋放結(jié)合能。3、 核衰變，原子核自發(fā)衰變過程中釋放能量。核能（ nuclear energy）是人類歷史上的一項偉核能大發(fā)現(xiàn)，這離不開早期西方科學(xué)家的探索發(fā)現(xiàn)，他們?yōu)楹四艿陌l(fā)現(xiàn)和應(yīng)用奠定了基礎(chǔ)�？梢恢弊匪莸�19世紀(jì)末英國物理學(xué)家 湯姆遜發(fā)現(xiàn)電子開始，人類逐漸揭開了原子核的神秘面紗，歡迎點擊下載核能教案PPT素材哦。

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第一部分：核能發(fā)電HqP紅軟基地
一、核能發(fā)電及其特點HqP紅軟基地
二、核電站反應(yīng)堆HqP紅軟基地
三、壓水堆核電站HqP紅軟基地
四、沸水堆核電站HqP紅軟基地
五、重水堆核電站HqP紅軟基地
六、快中子增值反應(yīng)堆HqP紅軟基地
一、核能發(fā)電及其優(yōu)點HqP紅軟基地
1、核能發(fā)電原理HqP紅軟基地
     利用原子核裂變反應(yīng)釋放的能量生產(chǎn)電能。HqP紅軟基地
    原子核裂變反應(yīng)是指鈾-235，钚-239、鈾-233等元素在中子作用下分裂為兩個碎片，同時釋放出中子和大量能量的過程。HqP紅軟基地
核能可分為三類：HqP紅軟基地
（1）裂變能：重元素（如鈾、钚等）的原子核發(fā)生分裂時釋放出來的能量；HqP紅軟基地
（2）聚變能：由輕元素（氘和氚）原子核發(fā)生聚合反應(yīng)時釋放出來的能量；HqP紅軟基地
（3）放射能：原子核衰變時放出來的能量。HqP紅軟基地
2、核能發(fā)電特點：HqP紅軟基地
（1）高效HqP紅軟基地
   1克鈾-235原子核裂變時，所釋放的能量相當(dāng)于2.5噸標(biāo)準(zhǔn)煤完全燃燒釋放的熱量，或相當(dāng)于1噸石油完全燃燒所釋放的熱量。HqP紅軟基地
2、核能發(fā)電特點：（2）清潔HqP紅軟基地
2、核能發(fā)電特點：HqP紅軟基地
（3）安全HqP紅軟基地
2、核能發(fā)電特點：HqP紅軟基地
(4)經(jīng)濟 HqP紅軟基地
     從美國、歐洲不同類發(fā)電廠每度電的成本來看，核電與煤發(fā)電相當(dāng)，比水電、燃油發(fā)電低。這表明核電的經(jīng)濟性是好的，是具有競爭力的。HqP紅軟基地
（5）核資源儲量豐富，取之不盡，用之不竭。HqP紅軟基地
   海水中的鈾資源極為豐富，1000噸海水中大約含鈾3克，世界各大洋中鈾總含量可達到40多億噸，可供人類使用幾千萬年。（但海水中提取鈾現(xiàn)在還很困難）HqP紅軟基地
3、重水堆HqP紅軟基地
三、壓水堆核電站HqP紅軟基地
目前，壓水堆核電站是核電站的主要形式，從軍用核反應(yīng)堆發(fā)展而來，技術(shù)最成熟，運行最安全的核反應(yīng)堆形式。HqP紅軟基地
2、壓水堆核電站特點HqP紅軟基地
四、沸水堆核電站HqP紅軟基地
五、重水堆核電站HqP紅軟基地
2、重水堆核電站特點HqP紅軟基地
優(yōu)點：HqP紅軟基地
1、利用天然鈾為燃料，提高鈾資源的利用率；HqP紅軟基地
2、可以實現(xiàn)不停堆裝卸核連續(xù)換料；HqP紅軟基地
缺點：HqP紅軟基地
1、體積比輕水堆大，建造費用高；HqP紅軟基地
2、重水昂貴，發(fā)電成本也比較高。HqP紅軟基地
六、快中子增值反應(yīng)堆—未來核電站HqP紅軟基地
2、工作過程：HqP紅軟基地
  在“快堆”內(nèi)由于核裂變反應(yīng)而產(chǎn)生的熱量，由液態(tài)金屬鈉帶出來并進入中間熱交換器，帶有熱量的液態(tài)鈉再由中間回路進入蒸汽發(fā)生器，使蒸器發(fā)生器內(nèi)的水沸騰并汽化，由蒸汽來驅(qū)動汽輪發(fā)電機組進行發(fā)電。HqP紅軟基地
3、快中子堆與熱中子堆比較HqP紅軟基地
熱中子反應(yīng)堆，中子需要慢化；而快中子堆，中子不需要慢化；HqP紅軟基地
在熱中子反應(yīng)堆內(nèi)，發(fā)電時，核燃料越燒越少。HqP紅軟基地
    快中子反應(yīng)堆內(nèi)，而钚—239發(fā)生裂變時放出來的快中子會被裝在反應(yīng)區(qū)周圍的鈾－238吸收，又變成钚—239。這就是說，在堆中一邊消耗钚—239，又一邊使鈾－238轉(zhuǎn)變成新的钚—239，而是新生的钚—239比消耗掉的還多，從而使堆中核燃料越燒變多。HqP紅軟基地
“快堆”核電站的應(yīng)用，為解決“熱堆”核電站的遺留問題（產(chǎn)生大量貧鈾）找到了切實可行的途徑。HqP紅軟基地
由于“快堆”核電站能“增殖”核燃料，所以發(fā)電成本低。HqP紅軟基地
“快堆”不僅把鈾資源的利用率增大了幾十倍，而且也使鈾資源本省擴大了幾百倍。HqP紅軟基地
第二部分：核能材料HqP紅軟基地
核能材料HqP紅軟基地
 核動力發(fā)展必須解決兩個重要問題：HqP紅軟基地
 提高反應(yīng)堆的安全性和改善其經(jīng)濟性， 要解決這兩個問題，一是從設(shè)計和管理上解決，研究發(fā)展固有安全性好，非能動反應(yīng)堆，二是提高反應(yīng)堆材料性能。HqP紅軟基地
一、核裂變反應(yīng)堆材料HqP紅軟基地
（一） 壓水堆（PWR）材料HqP紅軟基地
      目前世界上的動力反應(yīng)堆，絕大部分是壓水堆（PWR）， PWR材料主要包括核燃料、包殼、慢化材料和反射層材料、冷卻劑、控制材料、壓力容器和管道材料以及屏蔽材料。HqP紅軟基地
其他核燃料還有鈾238和钚239，又稱裂變核燃料。其中鈾235存在于自然界，而鈾233、钚239則是釷232和鈾238吸收中子后分別形成的人工核素 HqP紅軟基地
1、核燃料元件HqP紅軟基地
  對核裂變材料，完整的實際運行是應(yīng)該有好的輻照穩(wěn)定性和滯留裂變產(chǎn)物的能力�？梢哉J(rèn)為，富U-235的UO2燃料的研究具有成熟的理論和實際應(yīng)用經(jīng)驗，所以燃料目前幾乎使用UO2燃料。鈾-235的含量為3％（稱為富集度) . UO2燃料瓷芯塊為直徑1厘米，高度1厘米的圓柱體。HqP紅軟基地
钚（英語：Plutonium ，）原子序數(shù)為94，元素符號是Pu，原子量為239，是一種具放射性的超鈾元素 。HqP紅軟基地
釷：元素符號Th，元素中文名稱釷，元素英文名稱Thorium。原子序數(shù)90，釷原子量232.0381，元素類型為金屬，是天然放射性元素 。HqP紅軟基地
2、包殼材料：HqP紅軟基地
   包殼材料的性能要求是①具有一定強度和塑性，能承受裂變氣體造成的壓力和外部冷卻劑的壓力，并能適應(yīng)燃料的腫脹變形。②良好的抗腐蝕性能，包括燃料及裂變產(chǎn)物、冷卻劑對包殼的腐蝕。③好的核性能，中子吸收截面小，輻射不產(chǎn)生嚴(yán)重的核反應(yīng)等。④具有抗輻照機械性能，輻照不引起過量的強度增加和塑性降低。HqP紅軟基地
   目前使用的包殼材料為Zr合金。幾百個UO2芯塊疊在一起裝入直徑1厘米，長度約4米，厚度為1毫米左右的細長鋯合金材料套管內(nèi)，稱為燃料棒。           HqP紅軟基地
金屬鋯（哈）材料的生產(chǎn)HqP紅軟基地
核級海綿鋯的原料為鋯英石（鋯英砂：ZrO2:67.1%；SiO2:32.9% ）和風(fēng)信子石（ZrHfSiO4），與斜鋯礦(ZrO2)HqP紅軟基地
用金屬熱還原法制取海綿鋯和海綿鉿，先將鋯英砂精礦氯化為氯化鋯或堿熔制成氫氧化鋯，除去鋯英砂中的SiO2再氯化；HqP紅軟基地
經(jīng)過鎂還原制的海綿鋯和海綿鉿，然后熔鑄成錠，制造需要的型材。HqP紅軟基地
第三部分：世界核電發(fā)展簡介HqP紅軟基地
1938年底，科學(xué)家首次用中子轟擊比較大的原子核，使其發(fā)生   核裂變   ，變成兩個中等大小的原子核，同時釋放出巨大的能量。HqP紅軟基地
世界上第一座商業(yè)化核電站1956年在英國運作；HqP紅軟基地
經(jīng)過50余年的核能利用和發(fā)展，世界上已有448座核電機組在運行，核電站容量達到368.4GW，供應(yīng)全球電力的16%HqP紅軟基地
還有56個國家擁有284個研究堆和220個船用核動力裝置。正在建設(shè)的核反應(yīng)堆有30個，計劃建設(shè)的核反應(yīng)堆超過70個HqP紅軟基地
3、核電技術(shù)發(fā)展方向HqP紅軟基地
核電向更安全方向發(fā)展（第三代壓水堆核電站）HqP紅軟基地
核電向鈾資源高利用方向發(fā)展（快中子堆核電站）HqP紅軟基地
核電向產(chǎn)生取之不盡、用之不竭能量方向發(fā)展（核聚變核電站）HqP紅軟基地
4. 世界看好今后的核電發(fā)展 HqP紅軟基地
當(dāng)前，火電占世界上總發(fā)電量的64 % ，但世界上火電的發(fā)展面臨很大的壓力；從長遠來看由于資源短缺火電作為世界主力能源的地位可能被其他能源所取代。HqP紅軟基地
核能資源豐富（世界上熱中子堆和快中子堆核電站使用的鈾、釷資源可夠開采數(shù)千年，熱核堆核電站使用的氘、氚資源可夠開采幾十億年），逐漸認(rèn)識到核電是一種高效、清潔、安全、經(jīng)濟的能源，其技術(shù)發(fā)展又有堅實的基礎(chǔ)和明確的計劃，現(xiàn)在世界看好今后的核電發(fā)展。HqP紅軟基地
我國計劃到2020年核電裝機容量從現(xiàn)在的8 GW發(fā)展到40 GW，核發(fā)電將占當(dāng)時全國總發(fā)電量的4-6 % ；到2050年核電裝機容量達到240 GW，核發(fā)電將占當(dāng)時全國總發(fā)電量的20 % ；  HqP紅軟基地
俄羅斯計劃到2030年在國內(nèi)新建42-58臺核電機組，使核發(fā)電占總發(fā)電量的比例從現(xiàn)在的16 %提高到25 %，并在國外投標(biāo)建設(shè)40-50臺核電機組；    HqP紅軟基地
美國計劃到2050年新建核電機組100座；    HqP紅軟基地
日本計劃到2030年新建10座核電機組，使核電裝機容量達到62.86 GW；HqP紅軟基地
韓國計劃到2015年新建12座核電機組；HqP紅軟基地
印度計劃到2020年核電裝機容量達到29 GW，比現(xiàn)在增加8倍多；到2050年達到275 GW。HqP紅軟基地
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