3.5《核能的利用》
教学目标
获得核能的途径：裂变和聚变
核能的和平利用－核电站
核能与传统火电站的比较
我国和世界结核电的利用
按现在的能源消耗，世界上的石油、天
然气和煤等生物化石能源将在几十年至
200年内逐渐耗尽。
新能源——时代的呼唤
核能
从原子弹说起
发射区1.6公里内的所有生物全都荡然无存。离发射场800
米的一座32吨重的钢塔成了一堆扭曲的废物。发射场周围
800米的沙粒被融化成玻璃体，绿色透明似翡翠。
“小男孩”（前）
“胖
子”
1945年8月6日和9日，美国分别在日本广岛和长崎两市投下原子弹，使其遭到致命打击，8月15日，日本无条件投降。
广岛被核袭后
（1）
广岛被核袭后
（2）
我国第一颗原子弹爆炸时的情景
我国第一颗氢弹爆炸时的情景
1964年10月16日，我国爆炸了第一颗原子弹，成功地进行了第一次核试验。原子弹爆炸的成功吸引了全世界的目光，一夜之间中国跨进了核大国行列，全世界刮目相看。
核能的产生原理
原子
原子核
核外电子
质子
中子
核能的产生原理
氢原子核
锂原子核
核子间存在着强大的核力，所以原子核是一个坚固的集合体
，要把原子核拆散成核子，需要巨大原能量。
链式反应图
轻核的聚变
原子能的和平用途
医学
工业
农业
考古研究
首先，从茶壶说起
不用茶壶来产生蒸汽
可以烧煤、天然气，或者油来使得沸腾，变成蒸汽，推 动透平的转动
在核电站里，你用不着烧任何东西。相反的，你劈开铀原子--产生热量，使水变成蒸汽。而劈开铀原子的过程就是核裂变！ 如前述。
核电站原理图
核电站内部结构
核能电厂重要组件
燃料丸
燃料棒
燃料組件
压力槽
核能电厂与火力电厂的异同
核能发电与火力发电
压水式核能电厂
屏蔽系统（安全壳）
水蒸汽出
冷水进
压力槽
调压槽
汽机
发电机
冷凝器
海水冷却
蒸汽
产生
器
核电站与环境
核电厂在环境上优于火电厂，不会放出二氧化碳、二氧化硫等，
不会造成温室 效应和酸雨，从而保护了环境。
——核电是清洁的能源
法国1980年到1986年间核电占总发电量的比例由24％提高到 70％，在此期间法国总发电量增加40％，而排放的硫氧化物 却减少了9％，尘埃减少了36％，大气质量有明显改善。
秦山核电站
大亚湾核电站
布比利斯核电站
核电站与环境
——核电是安全的能源
核电站实施纵深防御、多重保护、多样性的设计原则，确保核安全；核电站运行期间不受发电量、经济效益和其他因素的约束。以秦山核电站为例，它有三道屏障，用于防止放射性物质的外泻。第一道屏障是锆-4合金的燃料包壳，它把核燃料及其裂变产物封闭起来。第二道屏障是壁后为175毫米钢板制成的反应堆压力容器以及相应的管道设施，它把反应堆冷却剂包容在里面，防止有放射性的反应堆冷却剂外泄。第三道屏障是反应堆安全壳，它是高72.5米、外径38米、厚1米的钢筋混凝土制成的圆柱形建筑，内衬6毫米的钢板。安全壳既能抵御外部破坏，例如龙卷风、地震、喷气式飞机的撞击，还能抵御最严重事故情况下内部的高温和高压，防止放射性物质的外泄。
核电站不会像原子弹那样发生爆炸
“啤酒烧不着”
核燃料中铀－235的含量约为3％，而核炸药中的铀－235含 量高达90％以上
压水型反应堆具有设计所赋予的内在安全的特性。更何况核 反应堆还有多重的安全保护系统，确保反应堆不会失控
核电是经济的能源
世界核电现状一览表（截止到1995年12月31日止）
世界核电现状一览表（截止到1995年12月31日止）
（部分国家）
问：什么是辐射？
答：辐射是能量传递的一种方式，辐射依能量的强弱分为三种：
电离辐射：能量最强,可破坏生物细胞分子，如α、β、γ射线。
非电离辐射(有热效应)：能量弱，不会破坏生物细胞分子，但会产生温度，如微波、光。
非电离辐射(无热效应)：能量最弱，不破坏生物细胞分子，也不会产生温度，如无线电波、电力电磁场。
也谈辐射
21世纪已经到来!
我们将如何面对到来的下一个10年？ 膨胀的人口...发展的经济...对计算机更多的依赖、各种电子技术...对进口石油的更多依赖...天然气价格和长期供应的不确定性...以及燃烧天然燃料对环境带来的一大堆问题。
所有这些问题归结到一点，那就是：我们需要更多的电力资源--包括核能发电。
下一个30年，核能将是我们可以依赖的能源--能够可靠地提供电力，保护环境，并促进经济。