1
你应该知道的科技常识
1.98 核电站
核电站

●核能发电的过程

核电站是利用热核反应产生的热能进行发电的,和火电站利用热能发电是一样的。它们都是利用热能加热水产生水蒸气,用水蒸气推动发电机发电。但是核电站与火电站最主要的不同是蒸汽供应系统。核电站利用核能产生蒸汽的系统称为“核蒸汽供应系统”,这个系统通过核燃料的核裂变能加热外回路的水来产生蒸汽。从原理上讲,核电站实现了核能—热能—电能的能量转换。

从设备方面讲,核电站的反应堆和蒸汽发生器起到了相当于火电站的化石燃料和锅炉的作用。反应堆是核电站的心脏,它是使原子核裂变的链式反应能够有控制地持续进行的装置,是利用核能的一种最重要的大型设备。反应堆中有控制棒,它是操纵反应堆、保证其安全的重要部件,它是由能强烈吸收中子的材料制成的,主要材料有硼和镉。

反应堆冷却剂在主泵的驱动下进入反应堆,流经堆芯后从反应堆容器的出口管流出,进入蒸汽发生器,然后回到主泵,这就是反应堆冷却剂的循环流程(亦称一回路流程)。在循环流动过程中,反应堆冷却剂从堆芯带走核反应产生的热量,并且在蒸汽发生器中,在实体隔离的条件下将热量传递给二回路的水。二回路水被加热,生成蒸汽,蒸汽再去驱动汽轮机,带动与汽轮机同轴的发电机发电。作功后的水蒸汽在冷凝器中被海水或河水、湖水冷却水(三回路水)冷凝为水,再补充到蒸汽发生器中。以海水为介质的三回路的作用是把水蒸汽冷凝为水,同时带走电站的弃热。

●核电站的利与弊

目前,除燃烧化石燃料和水力发电外,只有核电是现实可行、技术成熟、具有大规模工业应用成功经验的能源。火电、水电、核电是电能生产的三大支柱。核电从其诞生之日起,就显示了强大的生命力。核能发电不像化石燃料发电那样排放巨量的污染物到大气中,因此核能发电不会造成污染。

核电是高效、洁净、安全的能源,核电站运行对周围居民的辐射影响,远远低于天然辐射,可以说微乎其微。大亚湾核电基地10千米半径范围内的10座监测站的监测数据表明,核电站的环境放射性水平与运行前的本来数据相比没有发生变化。至于核电站三废处理,核电站产生的废物量很少,仅为同等规模火电厂的十万分之一。核电站三废排放的原则是尽量回收,把排放量减至最少。核电站内固体废物完全不向环境排放,放射性活度较大的液体废物转化成固体废物也不排放。气体废物经处理和检测合格后向高空排放。

核燃料能量密度比起化石燃料高上几百万倍,故核能电厂所使用的燃料体积小,运输与储存都很方便,一座1 000百万瓦的核能电厂一年只需30吨的铀燃料,一航次的飞机就可以完成运送。

也有人对核电站的安全提出质疑,他们担心核废物污染和核泄漏事故。当然,切尔诺贝利核电站事故也应引起我们的注意,核电站在运行过程中的安全一定要摆在首位,只要十分注意安全还是有保证的。