今年夏天,我国南方许多地方都出现了少有的极端高温干旱天气。
持续的高温干旱导致河流水量减少,也让有着“水电第一大省”之名的四川水力发电能力减半,多地限电
。
其实,不光是水电会因为自然条件影响,而出现这样的“减产”局面,很多电力生产方式,比如
风电、太阳能发电、潮汐能发电等等,也会存在类似的限制或者周期性
,除此之外,还有
占地面积大、转换效率偏低
等问题。
那么,有没有哪种供电方式,能够
同时满足发电量大、发电稳定、清洁、供给充足、稳定等多种需求
呢?
从1942年12月2日 E.费米领导组建了世界上第一座可控核裂变链式反应堆到现在,人类对核电的研究与应用已经有八十多年了。
我国也相继在秦山、大亚湾等地建成了多个核电基地,截至目前,共有54台核电机组投入商业运行,自主研制的第三代技术“华龙一号”国内外示范工程相继进入商业运行。
不过,作为一种仍然相对较新的能源应用方式,说起核电站,可能很多人还是会有一些担忧,甚至“谈核色变”。
别怕,今天就来带大家仔细了解一下~
其实核电站的发电方式和火电站类似,都是需要利用蒸汽膨胀做功,推动发电机进行发电,
只不过核电站与火电站的蒸汽供给系统有所不同
。
火电厂是利用燃烧化石燃料(煤、石油、天然气)直接将锅炉里水变成变成高温蒸汽。
而核电站则是依靠反应堆内的核裂变释放大量热能,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,推动蒸汽机轮旋转、带动发电机发电。
目前常见的核电站反应堆从内到外一共有三层屏障,分别是燃料元件包壳、压力容器和安全壳。
燃料元件包壳
耐高温、耐高压、耐辐照、抗腐蚀,破损率低(小于0.01%),可以有效阻止燃料元件的核泄漏。
压力容器
也是精心加工制造的部件,具有非常好的耐高温、耐高压、抗震等特性。
安全壳
是一个庞大
的构筑物,外壁为 1 米厚的预应力钢筋混凝土,内壁为 6 毫米厚的钢板,能够承受 3~4 个大气压的压力,承受地震、飓风、龙卷风,甚至飞机的撞击,可以说是一个坚不可摧的堡垒
。
用作原子弹的核燃料铀-235的浓度必须大于90%
,
而压水堆核电站使用的核燃料铀-235的浓度只有2%~5%
,
就像白酒酒精浓度高可以点着火,但啤酒中酒精含量太低,点不着一样。
这次活动特别邀请了中国原子能科学研究院研究员,博士生导师,《走近核科学技术》的作者
罗上庚
进行授课。
罗上庚老师以“漫谈核科学技术”为题,为训练营的“小小核科普志愿者”们讲授了核科学技术知识。
他从“对大千世界知道点儿啥”、“
巨大核能从何而来
”讲起,为小朋友们讲解了核能的基础知识,又
从“
核武器威力真是大
”和“
核电是低碳高效安全的能源
”入手,介绍了核技术应用发展。
最后罗上庚老师也对小朋友们提出了真诚的期许——
希望大家能热爱核科学技术,勇攀核科学技术高峰
。
[1]罗上庚. 走近核科学技术[M]. 原子能出版社, 2005.