核能介紹

核能又稱原子能。原子核中的核子重新分配時(shí)釋放出來(lái)的能量。核能可分為三類：

（1）裂變能，重元素（如鈾、钚等）的原子核發(fā)生分裂時(shí)釋放出來(lái)的能量；

（2）聚變能，由輕元素（氘和氚）原子核發(fā)生聚合反應(yīng)時(shí)釋放出來(lái)的能量；

（3）原子核衰變時(shí)發(fā)出的放射能。

核能與化學(xué)能的區(qū)別在于，化學(xué)能是靠化學(xué)反應(yīng)中原子間的電子交換而獲得能量。例如煤或石油燃燒時(shí)，每個(gè)碳或氫原子氧化過(guò)程中，只能釋放出幾個(gè)電子伏能量，而核能則靠原子核里的核子（中子或質(zhì)子）重新分配獲得能量，這種能量大得出奇。

例如，每個(gè)鈾原子核裂變時(shí)，就能放出2億電子伏能量，所以1kg鈾裂變時(shí)釋放出來(lái)的能量相當(dāng)于2500t標(biāo)準(zhǔn)煤。等量的聚變?nèi)剂显诰圩儠r(shí)釋放出來(lái)的能量又比裂變能大4~5倍。現(xiàn)在，人們已經(jīng)利用核裂變能發(fā)電、供熱，也正在研究受控核聚變，試圖開(kāi)發(fā)利用核聚變能。放射能的利用也比較普遍，例如放射電池就是利用钚－238在衰變過(guò)程中釋放出來(lái)的能量來(lái)發(fā)電的。

核能的優(yōu)缺點(diǎn)

核能的優(yōu)點(diǎn)：

1、核能發(fā)電不像化石燃料發(fā)電那樣排放巨量的污染物質(zhì)到大氣中，因此核能發(fā)電不會(huì)造成空氣 污染。

2、核能發(fā)電不會(huì)產(chǎn)生加重地球溫室效應(yīng)的二氧化碳。

3、核能發(fā)電所使用的鈾燃料，除了發(fā)電外，沒(méi)有其他的用途。

4、核燃料能量密度比起化石燃料高上幾百萬(wàn)倍，故核能電廠所使用的燃料體積小，運(yùn)輸與儲(chǔ)存 都很方便，一座1000百萬(wàn)瓦的核能電廠一年只需30公噸的鈾燃料，一航次的飛機(jī)就可以完成運(yùn) 送。

5、核能發(fā)電的成本中，燃料費(fèi)用所占的比例較低，核能發(fā)電的成本較不易受到國(guó)際經(jīng)濟(jì)情勢(shì)影 響，故發(fā)電成本較其他發(fā)電方法為穩(wěn)定。

核能的缺點(diǎn)：

1、核能電廠會(huì)產(chǎn)生高低階放射性廢料，或者是使用過(guò)之核燃料，雖然所占體積不大，但因具有 放射線，故必須慎重處理，且需面對(duì)相當(dāng)大的政治困擾。

2、核能發(fā)電廠熱效率較低，因而比一般化石燃料電廠排放更多廢熱到環(huán)境裏，故核能電廠的熱 污染較嚴(yán)重。

3、核能電廠投資成本太大，電力公司的財(cái)務(wù)風(fēng)險(xiǎn)較高。

4、核能電廠較不適宜做尖峰、離峰之隨載運(yùn)轉(zhuǎn)。

5、興建核電廠較易引發(fā)政治歧見(jiàn)紛爭(zhēng)。

6、核電廠的反應(yīng)器內(nèi)有大量的放射性物質(zhì)，如果在事故中釋放到外界環(huán)境，會(huì)對(duì)生態(tài)及民眾造成傷害。

傳統(tǒng)能源介紹

已能大規(guī)模生產(chǎn)和廣泛利用的一次能源又稱傳統(tǒng)能源。如煤炭、石油、天然氣、水，是促進(jìn)社會(huì)進(jìn)步和文明的主要能源。在討論能源問(wèn)題時(shí)，主要指的是常規(guī)能源。新能源是在新技術(shù)基礎(chǔ)上系統(tǒng)地開(kāi)發(fā)利用的能源，如太陽(yáng)能、風(fēng)能、海洋能、地?zé)崮艿龋c常規(guī)能源相比，新能源生產(chǎn)規(guī)模較小，使用范圍較窄。

常規(guī)能源與新能源的劃分是相對(duì)的。以核裂變能為例，20世紀(jì)50年代初開(kāi)始把它用來(lái)生產(chǎn)電力和作為動(dòng)力使用時(shí)，被認(rèn)為是一種新能源。到80年代世界上不少國(guó)家已把它列為常規(guī)能源。太陽(yáng)能和風(fēng)能被利用的歷史比核裂變能要早許多世紀(jì)，由于還需要通過(guò)系統(tǒng)研究和開(kāi)發(fā)才能提高利用效率，擴(kuò)大使用范圍，所以還是把它們列入新能源。

傳統(tǒng)能源的優(yōu)缺點(diǎn)

煤炭、石油、天然氣，水電和核電，這些被統(tǒng)稱為傳統(tǒng)能源。但在第一次工業(yè)革命的時(shí)候，煤炭是作為新能源取代木柴這個(gè)傳統(tǒng)能源的。所以，當(dāng)一種新能源取得大規(guī)模應(yīng)用并經(jīng)過(guò)足夠長(zhǎng)的時(shí)間，就成了傳統(tǒng)能源。

目前，石油、天然氣和煤炭這三種能源占據(jù)著全球80%以上的能源份額。這三種能源又被稱為“化石能源”，因?yàn)槠涑梢蚴怯捎谶h(yuǎn)古時(shí)代的植物或動(dòng)物在地下演變而來(lái)的。現(xiàn)有的這幾種能源能夠得到廣泛應(yīng)用從而成為“傳統(tǒng)”。

傳統(tǒng)能源的優(yōu)點(diǎn)：

1、是其有比較高的能量密度。能量密度可以按照單位重量或單位體積所產(chǎn)生的能量來(lái)計(jì)算，按質(zhì)量計(jì)算，天然氣的能量密度最高，石油次之，煤炭再次之。但如果按照體積計(jì)算，則石油最高，煤炭次之，天然氣又次之。所以，才有了LNG，將天然氣液化，在這種情況下，天然氣才能夠保持最高的能量密度。

2、是它們便于開(kāi)采、運(yùn)輸和儲(chǔ)存。無(wú)論是固態(tài)的煤、液態(tài)的油還是氣態(tài)的天然氣，都能夠方便地進(jìn)行儲(chǔ)運(yùn)其實(shí)，這三種傳統(tǒng)能源的開(kāi)采、儲(chǔ)運(yùn)都是十分復(fù)雜的，人類為了運(yùn)輸和儲(chǔ)運(yùn)這些能源花費(fèi)了無(wú)數(shù)的資金建立起了一個(gè)龐大的儲(chǔ)運(yùn)系統(tǒng)。以煤炭為例，煤礦、燃煤電廠（相關(guān)的鍋爐、汽輪機(jī)、發(fā)電機(jī)、脫硫、冷卻等），為了運(yùn)輸所建立的鐵路、公路和龐大的貨運(yùn)工具，這些為了煤炭能夠發(fā)電而形成的系統(tǒng)本身已經(jīng)成為一個(gè)龐大的產(chǎn)業(yè)，甚至龐大到了難以清除的地步。石油的煉油則更為復(fù)雜了。

3、就是他們一度有著很大的儲(chǔ)量，成本也足夠低，甚至一度被認(rèn)為是用之不竭的。這三個(gè)原因不僅使得這些能源在第一次、第二次工業(yè)革命得到廣泛的應(yīng)用，而且，也使得它們?cè)诮窈笙喈?dāng)長(zhǎng)一段時(shí)間依然會(huì)占據(jù)人類經(jīng)濟(jì)社會(huì)的很重要的份額。當(dāng)然，這里所說(shuō)的成本低，自然沒(méi)有包括資源破壞、環(huán)境破壞對(duì)人們的健康影響。

傳統(tǒng)能源的缺點(diǎn)

但是，隨著人類生活和工業(yè)、商業(yè)活動(dòng)對(duì)于能源的需求越來(lái)越大，傳統(tǒng)能源的開(kāi)采難度越來(lái)越大，易開(kāi)采的煤礦、油田不斷枯竭，有限的儲(chǔ)量現(xiàn)在開(kāi)始變得可見(jiàn)，不少能源的儲(chǔ)量年限只剩下幾十年。人們開(kāi)始對(duì)于化石能源的儲(chǔ)量產(chǎn)生了憂慮。人們認(rèn)識(shí)到這些化石能源的儲(chǔ)量不是無(wú)限的，即便有足夠的儲(chǔ)量，在枯竭之前，這些能源的開(kāi)采成本也將越來(lái)越高。這就是所謂的能源枯竭問(wèn)題。隨著近期新興經(jīng)濟(jì)體國(guó)家的發(fā)展，能源消耗越來(lái)越大。何況，當(dāng)能源真的枯竭，那么，對(duì)社會(huì)的影響就不是成本的問(wèn)題了，而是人類的經(jīng)濟(jì)社會(huì)能否延續(xù)的問(wèn)題。

同時(shí)，這些能源在使用時(shí)有二氧化碳排放，而這不僅會(huì)造成氣候變暖，而且，很難避免地產(chǎn)生粉塵、酸雨等污染，尤其是今年，在許多發(fā)展中國(guó)家崛起后，能源消耗量大幅上升，污染的情形不再像過(guò)去那樣遙遠(yuǎn)，而是已經(jīng)影響到了每個(gè)人的生活甚至生命。盡管水力發(fā)電和核電在正常情況下沒(méi)有碳排放核粉塵污染，因此，可以被稱為清潔能源。但水電站對(duì)自然條件的要求和對(duì)生態(tài)的影響，其實(shí)可安裝的容量是十分有限的，尤其是大型水電站。而核電的燃料鈾礦石，儲(chǔ)量更加有限，而且，自從切爾諾貝利和福島核事故后，人們認(rèn)識(shí)到，在事故狀態(tài)下的核污染，是非常難以預(yù)測(cè)和控制的。

而二氧化碳的排放導(dǎo)致的溫室效應(yīng)和氣候極端變化使得人類的生態(tài)變得越來(lái)越脆弱，霧霾和酸雨直接威脅著人類的生存。所有的人都認(rèn)識(shí)到，如果能源體系不進(jìn)行變革，酸雨、霧霾將變得越來(lái)越頻繁，地球?qū)⒂捎谖廴静粌H會(huì)變得不適宜居住，而且會(huì)給人類帶來(lái)災(zāi)難性的影響。

如果將能源枯竭和環(huán)境污染的因素考慮進(jìn)去，則傳統(tǒng)的能源的成本，會(huì)比光伏的成本還高。再把各國(guó)政府因?yàn)槲廴径冻龅尼t(yī)療成本計(jì)算進(jìn)去，成本更加高得可怕。

所以，人們將目光轉(zhuǎn)向新的、可再生的、清潔的能源，并不是追求時(shí)尚，也不是要故作神圣，而是為了自己的生存不得不做出的選擇。