核动力
利用可控核反應來獲取能量 / 维基百科,自由的 encyclopedia
核动力(英语:nuclear power,也称原子能或核能)是利用可控核反应来获取能量[1],然后产生动力、热量和电能。该术语包括核裂变、核衰变和核聚变。产生核电的工厂被称作核电站,将核能转化为电能的装置包括反应堆和汽轮发电机。核能在反应堆中被转化为热能,热能将水变为蒸汽推动汽轮发电机组发电。
同等质量下,核能比化学反应中释放的热能要大数百万倍,例如原子量为235的铀元素,通过核裂变释放的能量约为200,000,000电子伏特,而原子量为12的碳元素,通过燃烧这种化学反应释放的能量仅为4.1电子伏特[2]。利用核反应来获取能量的原理是:当裂变材料(例如铀-235)在受人为控制的条件下发生核裂变时,核能就会以热的形式被释放出来,这些热量会被用来驱动蒸汽机。蒸汽机可以直接提供动力,也可以连接发电机来产生电能。世界各国军队中的某些潜艇及航空母舰以核能为动力(主要是美国)。
2020年全球电力有10.1%由核能发电提供。[3]截至2021年7月 (2021-07)[update],全球可运行的核电反应堆443座[3],总装机容量为394.2GWe。全球在建核电反应堆54座,总装机容量为61.2GWe[3]。超过150艘使用核动力推进的舰船已被建造,由超过180个核反应堆提供动力[4][5][6]。
核动力相关的重大事故包括三哩岛核泄漏事故(1979年)、切尔诺贝利核事故(1986年)、福岛第一核电站事故(2011年)和一些核动力潜艇事故。在各种能源的事故之中,按照每个单位发电的人命损失计算,核电的安全记录优于其他几种主要的发电方式[7][8][9][10][11]。
国际上的核电动态方面,美国有近一半的核反应堆的证书被延长到60年[12],并且认真考虑建造十几个新核电站的计划[13]。德国决定在2022年前关闭所有核电站,而意大利禁止核电站[14]。继福岛之后,国际能源机构估计到2035年要减半新增加的核能发电能力[15]。