淺析核能發電的基本原理

核裂變為什麼會釋放能量

核電屬於可再生能源。輕原子核的融合和重原子核的分裂都能放出能量，分別稱為核聚變能和核裂變能，在聚變或者裂變時釋放大量熱量，能量按照：核能—機械能—電能進行轉換，這種電力即可稱為核電。

核電站是利用原子核內部蘊藏的能量產生電能的新型發電站。核電站大體可分為兩部分，一部分是利用核能生產蒸汽的核島，包括反應堆裝置和一回路系統；另一部分是利用蒸汽發電的常規島，包括汽輪發電機系統。

核電站用的燃料是鈾。鈾是一種很重的金屬。用鈾製成的核燃料在一種叫反應堆的裝置內發生裂變而產生大量熱能，再用處於高壓力下的水把熱能帶出，在蒸汽發生器內產生蒸汽，蒸汽推動氣輪機帶著發電機一起旋轉，電就源源不斷地產生出來，並透過電網送到四面八方。這就是最普通的壓水反應堆核電站的工作原理。

核能來自核聚變或核裂變兩類核反應原理，但全球核反應堆主要採用核裂變反應原理，主要是因為核裂變可控而核聚變控制難度大。自1951年12月美國實驗增殖堆1號（EBR-1）首次利用核能發電以來，世界核電至今已有70多年的發展歷史。根據計算，1千克U-235完全裂變產生的能量相當於2500噸標準煤燃燒所釋放的熱量。

核裂變的原理：鈾、釷和鈽等質量較大的原子的原子核在吸收一箇中子以後會分裂成兩個或更多個質量較小的原子核，同時放出二個到三個中子和很大的能量，又能使別的原子核接著發生核裂變，使過程持續進行下去，這種過程稱作鏈式反應。原子核在發生核裂變時，釋放出巨大的能量就稱之為原子核能。核電機組利用其產生的熱能並生產蒸汽，推動汽輪發電機組運轉，產生電力。

核裂變與核聚變優劣勢對比：與核裂變原理不同，核聚變是指由質量小的原子（主要是氘）在一定條件下（如超高溫和高壓），只有在極高的溫度和壓力下才能讓核外電子擺脫原子核的束縛，讓兩個原子核能夠互相吸引而碰撞到一起，發生原子核互相聚合作用。相較於核聚變，核裂變優點是原材料比較好獲取（鈾礦、瀝青中提取等），可控核裂變的反應條件比較能達到，如不需要太高的初始溫度，中子吸收棒控制反應速率較易操作等，其技術條件較為成熟、已經大規模商業化。

小編：粥粥