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核能的发展及应用指导老师：学院：班级：姓名：学号：研究背景世界在发展，传统的化石能源（煤、石油、天然气）日渐枯竭，引发世界各国对新能源的开发。核能作为一种清洁、安全、经济、技术比较成熟的新型能源，开发利用核能成为能源危机下人类做出的理性选择。由于核能用于和平利用只有六十多年的历史，属于新型能源，对于核能的开发和利用还处于研究发展阶段，技术还不是很成熟，还需要我们继续研究、发展、完善，让核能造福人类。研究意义能源，是人类赖以生存和发展的物质基础。在传统化石能源面临枯竭的今天，核能成为了能广泛替代传统化石能源的新型能源。本文主要以核能的发现、世界核能工业的发展历程以及核能六十多年来的发展情况为基础，为核能的发展提供统计与研究方向；还阐述了世界核能发展的现状、核能技术在各个领域的应用以及21世纪核能的发展趋势与前景，对世界未来核能的发展提供一个参考作用。本文的主要框架结构第一部分：核能的发现第二部分：核能的发展历程及应用第三部分：全球核能发展的现状第四部分：世界核能前景展望以及趋势第五部分：参考文献一、核能的发现1896年，贝可勒尔（Becquerel，法国）发现天然放射想象，这是人们第一次观察到的核变化现象。通常人们就把这一重大发现看成是核物理的开端。1905年，爱因斯坦提出了相对论。他还推导出著名的质能转换公式（c是真空中的光速，E为能量，m为转换成能量的质量），为解释并具体计算核能提供了理论依据。通过大量实验，1911年，卢瑟福提出了新的原子模型：原子为核式结构，正电荷集中于原子中心，仅仅占原子体积的1/10000，电子分布于核外，也称行星模型。1932年，查得威克（Chadwick,英国）发现了中子和1934年人工放射性核素的合成，揭示了原子核是中子和质子组成的。中子的发现为核能的研究提供了重要的前提。1938年，德国科学家哈恩（Hahn）和他的助手斯特拉斯曼（Strassmann）用中子轰击铀原子核，发现了核裂变现象。这就是举世闻名的核裂变反应。核裂变反应被发现，开始了人类利用核能的新纪元。1939年，核聚变反应被发现，人们随之开始关注氢核聚变反应。1942年12月2日美国芝加哥大学成功启动了世界上第一座核反应堆。二、核能的发展历程（一）、军事上的应用：核武器1945年7月16日，美国历时三年研制的第一颗试验性原子弹爆炸了。1945年8月6日和9日，美国将两颗原子弹先后投在了日本的广岛和长崎。第二次世界大战结束后，美、苏两个超级大国就展开了核军备竞赛：1949年8月29日，苏联第一颗原子弹爆炸成功；1952年10月3日，英国进行了第一次原子弹试验；1952年10月31日，美国进行了第一次氢弹试验；1953年8月12日，苏联进行了第一次氢弹试验；1960年2月13日，法国第一颗原子弹爆炸成功；1964年10月16日，中国第一颗原子弹爆炸成功；1967年6月17日，中国第一颗氢弹爆炸成功。1954年1月24日，世界上第一艘核潜艇是美国的“鹦鹉螺”号，它宣告了核动力潜艇的诞生。1961年11月，世界上第一艘核动力航母美国“企业”号建成服役。1970年9月，中国第一艘核潜艇建成并试航成功。1977年6月，美国正式宣布研制出了中子弹，并开始正式装备部队。1997年初，美国核武器库又增加了一种新式核武器——B61-11钻地核航弹。（二）、工业上的应用：核能发电(1)、20世纪下半叶世界核能工业初期发展阶段：①核能发电的探索期（二十世纪50年代）②核能发电的发展期（二十世纪60年代）③核能发电的跨越发展期（二十世纪70年代）④核能发电的高潮期（二十世纪80年代）⑤核能发电的低谷期（二十世纪90年代）(2)、核能工业开始复苏阶段（21世纪以来）２１世纪以来，能源危机越来越严重，核能作为清洁能源的优势重新受到青睐。经过多年的技术发展，核电的安全可靠性进一步提高，世界核电的发展开始进入复苏期，世界各国制定了积极的核电发展规划。三、核能的其他应用宇航、卫星中的核电源①核电池②空间核电站③热离子发射转换堆火箭核推进发动机核能供热核能海水淡化利用核能冶炼钢铁核动力舰船医学治疗食品辐照其他应用：同位素示踪，核成像技术（即是医院CT检查），核分析技术（离子束分析和中子活化分析），检测用核技术，辐射工艺（辐射消毒、辐射育种、三废处理等）。四、全球核电分布：根据世界核协会（WNA）网站提供的资料，截至2013年6月1日，全球共有30个国家运行着434台核电机组（下表），总净装机容量为373.892GWe。13个国家正在建设67台核电机组，总装机容量为69.709GWe；27个国家计划建设159台核电机组，总装机容量为174.34GWe；37个国家拟建设318台核电机组，总装机容量为359.75GWe。注：GWe吉(千兆)瓦有效值，一吉瓦（GW）是十亿瓦拥有核电机组最多的国家依次为：美国102个、法国58个、日本50个、俄罗斯33个、韩国23个、印度20个、英国１6个、加拿大19个、中国17个、乌克兰15个、德国9个。•2012年，核发电量在全国总发电量中的份额超过20%的国家共有14个（左图），其中法国的核电份额最高，达到74.8%；其次为斯洛伐克和斯洛文尼亚，均为53.8%。2012年世界各国的核电份额五、核电技术的发展：第一代核电技术：始建于上世纪50年代的实验性和原型核电机组。第二代核电技术：目前世界上商业运行的四百多座核电机组绝大部分是在20世纪七八十年代建成的，称为第二代核电机组。第三代核电技术：是指满足美国“先进轻水堆型用户要求”（URD）和“欧洲用户对轻水堆型核电站的要求”（EUR）的压水堆型技术核电机组，在安全性大为提高的同时，其经济竞争力也大为提高，发电成本可与火电竞争。第四代核电技术：还正处于研究设计阶段，包括三种快中子反应堆和三种热中子反应堆，能满足经济、安全、可持续发展、极少的废物生成、燃料增值的风险低、防止核扩散等基本要求，最终实现核聚变的可控性。核聚变技术燃料循环技术核能的综合利用技术：核能制氢、海水淡化、石油炼制和油页岩加工等。六、核能发展前景：核电站是一种高能量、少耗料的电站。(1千克铀235裂变释放出的能量，相当于2500吨标准煤燃烧产生的能量。)核电站不仅能提供大量电能而且还是一座特殊的核燃料生产工厂。核电站的发电成本较低。核电是一种安全、可靠和清洁的能源。感谢各位老师的指导！