核能的应用知识 核能的军事应用知识

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1 核能在军事方面的应用

核能对军事、经济、社会、政治等都有广泛而重大的影响。在军事上，核能可作为核武器，并用于航空母舰、核潜艇等的动力源；在经济上，核能可以替代化石燃料，用于发电；可以作为放射源应用于医疗；还可以为城市供热等。

（1）在军事上应用：1945年7月6日，在美国新墨西哥州阿拉莫多尔军事基地，第一颗原子弹试验取得了成功；1945年8月6日和9日，美国将一颗铀弹和一颗钚弹分别投掷在日本的广岛和长崎，造成两个城市49万人丧生，并对城市长远遗留了辐射污染。1949年9月22日，前苏联成功引爆原子弹。相继，英国、法国拥有了自己的核武器。后来，美国、前苏联、中国分别引爆氢弹。为防止核武器扩散造成的潜在危险性，各国签订了《不扩散条约》以及《全面禁止核武器条约》。

1964年10月16日15：00时，中国首枚原子弹以塔爆方式试爆成功

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1966年12月28日12：00时，首次氢弹试爆成功

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从原子弹试爆到氢弹试爆，美国用了7年，苏联用了4年，英国接近5年，法国是8年多，但是中国只用了2年8个月。

1988年9月29日上午成功在中央分区核试验场罗布泊进行首度中子弹试爆。

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2 核能发电

发展核电是和平利用核能的一种主要途径。核电站通常由一回路系统和二回路系统两大部分组成。核电站的核心是反应堆，反应堆工作时放出核能主要是以热能的形式由一回路系统的冷却剂带出，用以产生蒸汽，所以一回路系统又被称为“核供汽系统”。由蒸汽驱动汽轮发电机组进行发电的二回路系统，与传统的汽轮发电机系统基本相同。工业核电站的功率一般达到几十万千瓦、上百万千瓦。

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广东大亚湾核电站及岭澳核电站是压水式反应堆，压水式反应堆核电站主要是由核蒸汽供应系统和汽轮发电机系统组成。

反应堆堆芯内进行核裂变并稳定地释放热能。由于采用稳压器提高系统内的水压，一回路的水受热后不会沸腾。这些高压水随之将堆芯内产生的热能带走。

带热能的高压水经蒸汽发生器内数以千计的传热管，将热能传到管外二回路系统的水内。二回路系统与一回路系统是完全分隔的。

二回路水随即受热沸腾，变成蒸汽，然后推动汽轮发电机组产生电力。　　

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蒸汽自汽轮机排出，被三回路的海水冷却后，再循环至蒸汽发生器加热。

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。

简史

核能发电的历史与动力堆的发展历史密切相关。动力堆的发展最初是出于军事需要。1954年，苏联建成世界上第一座装机容量为 5兆瓦(电)的核电站。英、美等国也相继建成各种类型的核电站。到1960年,有5个国家建成20座核电站，装机容量1279兆瓦（电）。由于核浓缩技术的发展，到1966年，核能发电的成本已低于火力发电的成本。核能发电真正迈入实用阶段。1978年全世界22个国家和地区正在运行的30兆瓦（电）以上的核电站反应堆已达200多座,总装机容量已达107776兆瓦（电）。80年代因化石能源短缺日益突出，核能发电的进展更快。到1991年，全世界近30个国家和地区建成的核电机组为423套，总容量为3.275亿千瓦，其发电量占全世界总发电量的约16％。世界上第一座核电站—苏联奥布宁斯克核电站.

中国大陆的核电起步较晚，80年代才动工兴建核电站。中国自行设计建造的30万千瓦（电）秦山核电站在1991年底投入运行。大亚湾核电站正加紧施工。

核能发电原理 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。

要用反应堆产生核能,需要解决以下4个问题：

①为核裂变链式反应提供必要的条件，使之得以进行。

②链式反应必须能由人通过一定装置进行控制。失去控制的裂变能不仅不能用于发电，还会酿成灾害。

③裂变反应产生的能量要能从反应堆中安全取出。

④裂变反应中产生的中子和放射性物质对人体危害很大，必须设法避免它们对核电站工作人员和附近居民的伤害。

3核能其他应用

核能供热是20世纪80年代才发展起来的一项新技术，这是一种经济、安全、清洁的热源。在能源结构上，用于低温的热源，占总热耗量的一半左右，这部分热多由燃煤直接获得，给环境造成严重污染。发展核反应堆低温供热，对缓解供应和运输紧张、净化环境、减少污染等方面都有十分重要的意义。核供热是一种前途远大的核能利用方式，不仅可用于居民冬季采暖，也可用于工业供热。特别是高温气冷堆可以提供高温热源，能用于煤的气化、炼铁等耗热巨大的行业。核能不仅可以供热，还可以用来制冷，通过低温供热堆进行的制冷试验已成功。

核能是一种具有独特优越性的动力，因为它不需要空气助燃，所以核能可作为地下、水中和太空缺乏空气环境下的特殊动力；而且核能少耗料、高能量，是一种一次装料后可以长时间供能的特殊动力，所以核能可作为火箭、宇宙飞船、人造卫星等的特殊动力。如1997年10月15日美国宇航局发射的“卡西尼”号空间探测飞船，飞往土星，行程达35亿公里，采用了核动力。

核能由于其放射性，被应用于医学，形成了现代医学的一个分支——核医学。核技术在治疗恶性肿瘤上得到广泛应用，在放射治疗中，快中子治癌也取得了好的效果。核能技术应用于农学，形成了核农学，常用的技术有核辐射育种等。