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亚博:研究报告

原子能 讲座.ppt


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原子能 讲座.ppt
文档介绍:
第七讲原子能一.概述能源是指能够提供能量的自然资源.能量可简单的理解为做功的本领.任何物质都有具有能量,即使物质处在静止状态也具有静止能量.但一般只有当物质的静止能量转化为动能释放出来才能做功.人们能利用的机械能是机械运动的动能,热能是大量分子热运动的动能,电能也与带电粒子的运动密切相关.人们对能源的利用经过四次重大突破:火的发现蒸汽机的发明电能的应用原子能的开发能源技术的每次突破均导致了生产力的飞跃和人类社会的巨大进步.1.能源的分类(1)一次能源和二次能源(2)再生能源和非再生能源一次能源:直接来自自然界未经加工和转换的能源,如原煤、石油、天然气、生物燃料、油页岩、水能、核能、太阳能、海洋能等二次能源:由一次能源直接或间接转换而来的能源产品。如煤气、汽油、焦炭、电能、蒸汽、沼气、氢气、激光等再生能源:具有天然的自我恢复能力,不会随本身的转化或人类的利用而日益减少的能源,如水能、风能、太阳能、地热能等非再生能源:不能再生的能源。如原煤、石油、天然气、核燃料等(3)常规能源和新能源常规能源:技术上比较成熟、使用比较普遍能能源。如煤炭、石油、天然气、水能等。新能源:新近才利用的、或正在开发研究的能源。如核能、太阳能、氢能、地热能、海洋能、风能等。2.能源形式和开发新能源的迫切性世界能源消耗增长较快1900年7.75亿t标准煤1980年1002000年20020世纪60年代以前,主要是煤、其次是石油和天然气20世纪70年代以后,石油和天然气占世界能源消耗量的70%。(中东石油)能源结构能源储量年开采量可使用年限石油3000亿t40亿t70年煤炭6800亿t35亿t200年中国的能源形势:能源储量占世界位次开发率煤炭1800亿t3水力资源3.7亿kW15%(美国32%,日本63%)特点:1.总量不少,人均不多(至多算中等),2.地域分布不均。(煤在华北,西北;水力70%在西南,石油在华北、东北和西北,经济发达地区集中在东南沿海)4.能源结构矛盾突出,随着汽车工业的发展,对液体燃料需求加大,石油后备储量不足。特点:1.总量不少,人均不多(至多算中等),2.地域分布不均。(煤在华北,西北;水力70%在西南,石油在华北、东北和西北,经济发达地区集中在东南沿海)3.经济发展对能源的需求越来越大。如1987年10.8亿t标准煤,预计2050年50亿t标准煤。资源和生产能力只能满足80%。5.以煤为主的能源消费结构带来的环境污染严重。当前,世界上的主要能源是煤、石油、天然气这些化石燃料,化石燃料不是可再生能源,用掉一点儿就少一点儿。燃烧化石燃料向大气排放大量的“温室气体”二氧化碳、形成酸雨的二氧化硫和氮的氧化物,并排放大量的烟尘,这些有害的物质对环境造成了严重的破坏。核能不产生这些有害物质。1987年,世界卫生组织总干事布伦特兰领导的世界环境和发展委员会提出了“可持续发展”的概念,就是“既满足当代人的需求,又不危及后代人满足其需求的发展”。为了实现可持续发展,人类迫切地需要新的替代能源。目前唯一达到工业应用、可以大规模替代化石燃料的能源,就是核能。核能分为核裂变能和核聚变能两种。核裂变能是通过一些重原子核发生“链式裂变反应”释放出的能量,核聚变能是由两个轻原子核结合在一起释放出的能量。迄今达到工业应用规模的核能只有核裂变能。核聚变又叫“热核反应”。氢的同位素氘(H,重氢)是主要的核聚变材料。氘以重水的形式存在于海水中。氘的含量占氢的0.015%。1升海水中的氘通过核聚变释放出的能量相当于300升汽油燃烧释放出的能量。全世界海水中所含的氘通过核聚变释放的聚变能,可供人类在很高的消费水平下使用50亿年。2002年12月2日,我国新一代受控核聚变研究装置———核工业西南物理研究院的中国环流器二号A装置建成并举行开机仪式,为我国进一步参与核聚变研究的国际合作创造了条件。3. 原子能基础(核裂变能)运动时的能量总能量静止时的能量分子运动的动能分子间的相互作用势能化学能电磁能核内核子间的作用能核内更基本的粒子间的相互作用能除动能以外的其它能量讨论任何宏观静止的物体具有能量相对论质量是能量的量度著名的爱因斯坦质能关系式 内容来自亚博www.totaldanceuk.com转载请标明出处.