核能是如何发电的秒懂百科(核能是如何发电的)(1)

图片来源:视觉中国

自从1938年科学家发现了核裂变,人类就进入了开发利用核能的时代。

核能是如何发电的秒懂百科(核能是如何发电的)(2)

图片来源:罗梓涵/星球研究所

经过世界各国多年的探索、比选,目前世界上大部分核电站均采用压水堆堆型,属于热中子反应堆的一种。现代化的压水堆核电站是人类工业技术的一个高峰,在全球能源供给中发挥了重要作用,我国的秦山核电站和大亚湾核电站均属此类。

核能是如何发电的秒懂百科(核能是如何发电的)(3)

图片来源:罗梓涵/星球研究所

以压水堆核电站为例,核能发电的主要过程分为3步

首先,核燃料在反应堆堆芯发生核裂变链式反应产生大量的热,将核能转换成了热能

核能是如何发电的秒懂百科(核能是如何发电的)(4)

图片来源:罗梓涵/星球研究所

通过冷却剂(比如水)循环,把热量从堆芯带到蒸汽发生器中,使蒸汽发生器另一侧的水受热蒸发形成水蒸汽,水蒸汽进入汽轮机内膨胀带动汽轮机转子转动,就将热能转换成了机械能

核能是如何发电的秒懂百科(核能是如何发电的)(5)

图片来源:罗梓涵/星球研究所

最后,汽轮机转子带动发电机的转子旋转,使发电机发电,将机械能转换为电能,从而实现核能发电。

这个过程中,通过堆芯的冷却水和推动汽轮机做功的水蒸汽分处一回路与二回路,放射性物质不会通过水传递出来。而且,核电站只需消耗很少的核燃料就可以产生巨大的能量,核能发电的过程中几乎零碳排放,不会加剧“温室效应”,因而核能属于非常清洁、优质的能源。

核能是如何发电的秒懂百科(核能是如何发电的)(6)

我国自主核技术——华龙一号

日本福岛核电站用的是沸水堆技术,前苏联的切尔诺贝利核电站用的是石墨堆技术,而中国在运和在建的核电站均使用压水堆技术。该技术唯一发生的严重事故是1979年美国三哩岛核电站,该事故没有对外界造成影响,放射性物质被包在安全壳内。

因此压水堆技术是国际公认最为成熟、最安全的核反应堆型,能够极大地保障核电运营安全,中国核电迎来“核”平时代!!


核能是如何发电的秒懂百科(核能是如何发电的)(7)

,