什么是核能？核能的利用原理及特點(diǎn)有哪些？

核電站利用核燃料的核裂變反應(yīng)所釋放的核能來發(fā)電。核能發(fā)電的優(yōu)點(diǎn)是，核能發(fā)電不像化石燃料發(fā)電那樣向大氣排放大量的污染物，所以核能發(fā)電不會造成空氣污染。今天我們講下什么是核能？核能的利用原理及特點(diǎn)有哪些？



一、什么是核能

核能即原子能，它是原子結(jié)構(gòu)發(fā)生變化而釋放的能量。通常的化學(xué)反應(yīng)，僅涉及原子與原子之間相互結(jié)合關(guān)系的變化，而原子核不發(fā)生變化。在原子核反應(yīng)中，原子核的組成部分（中子和質(zhì)子）的相互關(guān)系發(fā)生變化。由于這些粒子之間結(jié)合的緊密程度，遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于原子間結(jié)合的緊密程度，因此核反應(yīng)中的能量變化比化學(xué)反應(yīng)大幾百萬倍。

核能可通過三種核反應(yīng)之一釋放：

1、核裂變，較重的原子核分裂釋放結(jié)核能；
2、核聚變，較輕的原子核聚合在一起釋放結(jié)核能；
3、核衰變，原子核自發(fā)衰變過程中釋放能量。

核能（或稱原子能）是通過核反應(yīng)從原子核釋放的能量，符合阿爾伯特·愛因斯坦的質(zhì)能方程E=mc2 ，其中E=能量，m=質(zhì)量，c=光速。

二、核能的利用原理

核能分兩大類，一個是聚變，另一個是裂變。

1、核聚變：是利用比較輕的原子，比如將氫或他的同位元素融合成氦，這個過程中，由于E=MCC定律的規(guī)定，他質(zhì)量不守衡，而損失的質(zhì)量則以能量的形式釋放出來，這也是人類到目前為止所知道能夠釋放最大能量的一種反映。目前可控核聚變還在不斷研究中，而不可控核聚變就是氫彈。

2、核裂變：就是利用比較重的原子，比如鈾或他的同位元素，分解為比較氫的物質(zhì)，這個過程中也是損失了質(zhì)量，所以以能量的形式釋放出來，但他重元素的反映，會導(dǎo)致釋放一些不可利用的能量，同時他釋放的能量也沒有核聚變多，核裂變事實上就是損耗掉當(dāng)年某個恒星聚變反映后剩余的物質(zhì)，把他們變回輕元素，而且這些重元素也比較難找到。但現(xiàn)在這個卻是最容易實現(xiàn)的，他不需要高溫高壓，所以人類已經(jīng)實現(xiàn)可控核裂變，就是目前的核電站了，而他的不可控產(chǎn)品就是原子彈。

至于如何取得核能，聚變的物質(zhì)比較容易找，氫以及他的同位元素即可，裂變的話需要提純鈾以及他的同為元素并且讓他們接近超臨界態(tài)才回開始反映。

三、核能的特點(diǎn)

核電具有經(jīng)濟(jì)性、高效性和安全性的特點(diǎn)，具體如下：

1、核電是一種安全能源，發(fā)生事故的可能性很小。與其他電力生產(chǎn)行業(yè)相比，核電的安全性是可靠的。在核電站中，核裂變反應(yīng)根據(jù)人們的要求以可控的速度進(jìn)行，相應(yīng)的裂變能量按需釋放。核電站的核燃料是低濃度的鈾-235，通常在反應(yīng)堆中燃燒三年或更長的時間。它不可能引起核爆炸，就像酒精度低的啤酒不能被點(diǎn)燃一樣。

2、核電是一種高效的能源，資源消耗較少。核電站比相同功率的火電廠消耗的核燃料少得多。例如，一個百萬千瓦的火力發(fā)電廠每年要消耗約300萬噸原煤，而相同功率的核電站每年只需要補(bǔ)充約30噸核燃料，僅為前者的1/100000。

3、核電是一種清潔能源，對環(huán)境影響很小。目前的環(huán)境污染問題大多是由化石燃料的使用造成的?；剂系娜紵龝欧懦龃罅康亩趸肌⒍趸?、氮氧化物和粉塵，導(dǎo)致全球氣溫升高，酸雨頻降，臭氧層遭到破壞，對人類和環(huán)境造成了極大的威脅和破壞，核電站不會造成這種環(huán)境污染。

以上是關(guān)于什么是核能的解答，還有核能的利用原理及特點(diǎn)介紹。核能作為一種安全、可靠、清潔、經(jīng)濟(jì)的能源，已經(jīng)成為一些發(fā)達(dá)國家的首選，也是中國能源發(fā)展的趨勢。