丁三紅 朱增輝 龍琪輝
?
淺談核能應(yīng)用
丁三紅 朱增輝 龍琪輝
文章介紹了核能的巨大產(chǎn)能效益及優(yōu)點(diǎn),在能源危機(jī)的歷史背景下,有助于人們了解核能的應(yīng)用及未來發(fā)展趨勢(shì)。
自從人類發(fā)現(xiàn)了核能,就一直沒有停下繼續(xù)探索的腳步,通過無數(shù)科學(xué)家的艱苦摸索,它的神秘面紗已逐步被人們認(rèn)識(shí)。核能常常被大多數(shù)人認(rèn)為是恐怖、超殺傷力的“惡魔”,它其實(shí)具有很多優(yōu)越的性能。再者,核能還有助于緩解人類能源危機(jī)的燃眉之急。在追求最大經(jīng)濟(jì)利益觀下審視核能,在可持續(xù)發(fā)展的歷史號(hào)角下解讀核能,確實(shí)值得人類開發(fā)和應(yīng)用。
核能的概念
核能(又稱原子能)是通過轉(zhuǎn)化其質(zhì)量從原子核釋放的能量,符合阿爾伯特愛因斯坦質(zhì)能方程E=mc2,其中E為能量、m為質(zhì)量、c為光速常量。
核能的分類
核能分為:核裂變能、核聚變能、核衰變能。
核裂變能 :是通過一些重原子核的裂變釋放出的能量。
核聚變能:是由兩個(gè)或兩個(gè)以上氫原子核結(jié)合成一個(gè)較重的原子核,同時(shí)發(fā)生質(zhì)量虧損釋放出巨大能量的反應(yīng)。
核衰變能:是一種自然的緩慢的裂變形式,釋放能量比較緩慢。
核能的超強(qiáng)魅力
近年來對(duì)能源問題談?wù)摰煤芏?,目前我們廣泛應(yīng)用的能源,除水能外,是煤和石油,但是煤和石油這兩種燃料的儲(chǔ)存量會(huì)逐漸減少。新能源呢!像太陽(yáng)能,目前還是沒能達(dá)到大規(guī)模應(yīng)用階段,且運(yùn)輸不方便。因此,開發(fā)新的能源依然是人類面臨能源危機(jī)的新課題。
核能高產(chǎn)能的優(yōu)越性已被大家所知曉。它產(chǎn)生的能量較其他化石燃料所產(chǎn)生的能量要高很多。如以每一克鈾235裂變產(chǎn)生的能量相當(dāng)于2.5t煤產(chǎn)生的能量。這真可謂投入少產(chǎn)出多,用生意人的話說就是:“一本萬利”。其次,核能不像化石燃料那樣,應(yīng)用過程中會(huì)排出大量的污染物質(zhì),而造成空氣污染。另外,核能不會(huì)產(chǎn)生加重溫室效應(yīng)的氣體——二氧化碳。再者從物質(zhì)的物理性質(zhì)來看,核燃料密度比化石燃料密度高很多,所以核能在原材料上具有體積小、便于運(yùn)輸、儲(chǔ)存的優(yōu)勢(shì)。
核能在多方面的應(yīng)用日漸凸顯
從人類開始試探性尋求核能的應(yīng)用,到今天核能在多方面的應(yīng)用價(jià)值風(fēng)帆正上,足見核能的應(yīng)用也開始走多元化路線。
核能的應(yīng)用被世人所知曉,應(yīng)該是在二戰(zhàn)期間美國(guó)在日本廣島和長(zhǎng)崎投下的兩枚核彈,隨著兩朵蘑菇騰空而起,人們駭聞了這個(gè)家伙。不管怎樣,這兩顆核彈的鳴示給了所有軍事領(lǐng)域的科研人員們狠狠的一鞭。同時(shí)也意味著核能在軍事領(lǐng)域上嶄露頭角。
今天,核能還應(yīng)用到了潛艇上,如核潛艇。另外,核能還被用來發(fā)電,現(xiàn)今世界上很多國(guó)家都有核電站,用核能發(fā)電給生產(chǎn)生活提供動(dòng)力。由于核能有提供動(dòng)力這一顯著特征,并且能量巨大,軍事上又研發(fā)出了核動(dòng)力航母。這個(gè)水上巨無霸擁有核能的助推,簡(jiǎn)直如虎添翼,使得航母的戰(zhàn)斗力大大提升。
對(duì)未來核能的展望
“微博”、“微信”各種微……如今我們已經(jīng)悄然邁入了“微時(shí)代”。在這樣一種快節(jié)奏的生活中,設(shè)想核反應(yīng)堆若能走微型、便于攜帶利用的戰(zhàn)略方向。這一構(gòu)想若成,那我們的飛機(jī)、小車、船舶就可以增大續(xù)航時(shí)間,從而減少很多不必要的經(jīng)濟(jì)損耗和時(shí)間的浪費(fèi)。同時(shí),纏繞現(xiàn)代人的智能手機(jī)、筆記本電腦等一系列電子產(chǎn)品的可操作運(yùn)行時(shí)間太短的煩惱不就迎刃而解了。
我們想這樣一來就會(huì)改寫人類能源歷史,也會(huì)讓核能在人類生產(chǎn)生活上畫下濃墨重彩的一筆。
人們對(duì)核能的擔(dān)心集中在核能應(yīng)用的安全問題上。原蘇聯(lián)的切爾諾貝利事故和美國(guó)的三里島事故給人們?cè)斐闪藢?duì)核能恐懼的心理。但是,經(jīng)專家事后分析,這兩起事故在很大程度上是人為因素造成的。核能的應(yīng)用技術(shù)發(fā)展到今天已進(jìn)入成熟階段。在多個(gè)領(lǐng)域的應(yīng)用都成效顯著,如軍事、民用等。因此核能的發(fā)展是肯定的,核能的安全是可控的,核能的開發(fā)是無限的、充滿更多未知的應(yīng)用。特別是在能源匱乏的今天,如何更安全、高效地使用核能將成為人類科研不可回避的新課題。
丁三紅 朱增輝 龍琪輝
黔南民族師范學(xué)院物理與電子科學(xué)學(xué)院物理實(shí)驗(yàn)示范中心項(xiàng)目
10.3969/j.issn.1001-8972.2016.10.038