核能、核技術(shù)利用與環(huán)境保護(hù)課件

核能、核技術(shù)利用與環(huán)境保護(hù)2011.9.15一、核能與核技術(shù)利用現(xiàn)狀二、核能、核技術(shù)利用與環(huán)境保護(hù)主要內(nèi)容1、發(fā)展簡(jiǎn)史1895年德國(guó)物理學(xué)家倫琴發(fā)現(xiàn)了X射線。1896年法國(guó)物理學(xué)家貝克勒爾發(fā)現(xiàn)了放射性。1898年居里夫人與居里先生發(fā)現(xiàn)新的放射性元素釙。1902年居里夫人經(jīng)過(guò)4年的艱苦努力又發(fā)現(xiàn)了放射性元素鐳。1905年愛(ài)因斯坦提出質(zhì)能轉(zhuǎn)換公式。1914年英國(guó)物理學(xué)家盧瑟福通過(guò)實(shí)驗(yàn)，確定氫原子核是一個(gè)正電荷單元，稱為質(zhì)子。1935年英國(guó)物理學(xué)家查得威克發(fā)現(xiàn)了中子。1938年德國(guó)科學(xué)家?jiàn)W托·哈恩用中子轟擊鈾原子核，發(fā)現(xiàn)了核裂變現(xiàn)象。1942年12月2日美國(guó)芝加哥大學(xué)成功啟動(dòng)了世界上第一座核反應(yīng)堆。一、核能與核技術(shù)利用現(xiàn)狀2、核能利用發(fā)電是核能的主要利用方式，核能發(fā)電40年來(lái)發(fā)展很快，至1995年底全世界已有30個(gè)國(guó)家431個(gè)機(jī)組在運(yùn)行，總凈電功率達(dá)34255.4萬(wàn)千瓦，發(fā)電量占世界總發(fā)電量的17％。核電容量超過(guò)700萬(wàn)千瓦的有11個(gè)國(guó)家。1995年，法國(guó)的核電在總發(fā)電量中的比例為76％，烏克蘭為36.7％，韓國(guó)為36.2％，美國(guó)為22.5％。比例最高的國(guó)家是立陶宛，達(dá)87.5％，全年核電產(chǎn)量為118.24億度，其中約20％售給了俄羅斯和白俄羅斯。目前，全世界還有64個(gè)核電機(jī)組正在建設(shè)中，總凈電功率為5596.8萬(wàn)千瓦，平均單機(jī)容量高于現(xiàn)有水平。一、核能與核技術(shù)利用現(xiàn)狀我國(guó)1995年共有9個(gè)核電機(jī)組運(yùn)行，總凈功率698.4萬(wàn)千瓦，在世界上列第12位；其中3個(gè)機(jī)組在內(nèi)地（另6個(gè)在臺(tái)灣島）。秦山核電站一期的一個(gè)機(jī)組的電功率為30萬(wàn)千瓦，大亞灣核電站為2套90萬(wàn)千瓦機(jī)組，均采用國(guó)際上技術(shù)最為成熟的壓水式反應(yīng)堆。秦山核電站由我國(guó)自行設(shè)計(jì)和制造，是我國(guó)建造核動(dòng)力潛艇后在核動(dòng)力利用方面又一重大突破，其1995年的發(fā)電量占浙江省的6％?，F(xiàn)在這種型號(hào)的電站已出口巴基斯坦，預(yù)計(jì)1999年建成發(fā)電。大亞灣核電站是引進(jìn)法國(guó)技術(shù)與香港合資建設(shè)的，我國(guó)人員參加了建設(shè)，參與了管理。該電站1995年的發(fā)電量約占廣東省的20％左右，其中70％售給香港。這兩個(gè)電站的建成發(fā)電，為我國(guó)核電事業(yè)的發(fā)展打下了良好基礎(chǔ)。一、核能與核技術(shù)利用現(xiàn)狀中國(guó)核能發(fā)展的趨勢(shì)

2008年1-11月，中國(guó)核力發(fā)電行業(yè)實(shí)現(xiàn)累計(jì)工業(yè)總產(chǎn)值228億元，比上年同期增長(zhǎng)了5.13%；實(shí)現(xiàn)累計(jì)產(chǎn)品銷售收入223億元，比上年同期增長(zhǎng)了12.15%；實(shí)現(xiàn)累計(jì)利潤(rùn)總額105億元，比上年同期增長(zhǎng)了78.86%。中國(guó)正在加大能源結(jié)構(gòu)調(diào)整力度。積極發(fā)展核電、風(fēng)電、水電等清潔優(yōu)質(zhì)能源已刻不容緩。中國(guó)能源結(jié)構(gòu)仍以煤炭為主體，清潔優(yōu)質(zhì)能源的比重偏低。中國(guó)目前建成和在建的核電站總裝機(jī)容量為870萬(wàn)千瓦，預(yù)計(jì)到2010年中國(guó)核電裝機(jī)容量約為2000萬(wàn)千瓦，2020年約為4000萬(wàn)千瓦。到2050年，根據(jù)不同部門的估算，中國(guó)核電裝機(jī)容量可以分為高中低三種方案：高方案為3.6億千瓦（約占中國(guó)電力總裝機(jī)容量的30%），中方案為2.4億千瓦（約占中國(guó)電力總裝機(jī)容量的20%），低方案為1.2億千瓦（約占中國(guó)電力總裝機(jī)容量的10%）。一、核能與核技術(shù)利用現(xiàn)狀優(yōu)點(diǎn)

1.核能發(fā)電不像化石燃料發(fā)電那樣排放巨量的污染物質(zhì)到大氣中，因此核能發(fā)電不會(huì)造成空氣污染。

2.核能發(fā)電不會(huì)產(chǎn)生加重地球溫室效應(yīng)的二氧化碳。

3.核能發(fā)電所使用的鈾燃料，除了發(fā)電外，暫時(shí)沒(méi)有其他的用途。

4.核燃料能量密度比起化石燃料高上幾百萬(wàn)倍，故核能電廠所使用的燃料體積小，運(yùn)輸與儲(chǔ)存都很方便，一座1000百萬(wàn)瓦的核能電廠一年只需30公噸的鈾燃料，一航次的飛機(jī)就可以完成運(yùn)送。

5.核能發(fā)電的成本中，燃料費(fèi)用所占的比例較低，核能發(fā)電的成本較不易受到國(guó)際經(jīng)濟(jì)情勢(shì)影響，故發(fā)電成本較其他發(fā)電方法為穩(wěn)定。一、核能與核技術(shù)利用現(xiàn)狀缺點(diǎn)

1.核能電廠會(huì)產(chǎn)生高低階放射性廢料，或者是使用過(guò)之核燃料，雖然所占體積不大，但因具有放射線，故必須慎重處理，且需面對(duì)相當(dāng)大的政治困擾。

2.核能發(fā)電廠熱效率較低，因而比一般化石燃料電廠排放更多廢熱到環(huán)境裏，故核能電廠的熱污染較嚴(yán)重。

3.核能電廠投資成本太大，電力公司的財(cái)務(wù)風(fēng)險(xiǎn)較高。

4.核能電廠較不適宜做尖峰、離峰之隨載運(yùn)轉(zhuǎn)。

5.興建核電廠較易引發(fā)政治歧見(jiàn)紛爭(zhēng)。

6.核電廠的反應(yīng)器內(nèi)有大量的放射性物質(zhì)，如果在事故中釋放到外界環(huán)境，會(huì)對(duì)生態(tài)及民眾造成傷害。一、核能與核技術(shù)利用現(xiàn)狀3、核輻射和放射性同位素利用放射源，是特指除研究堆和動(dòng)力堆核燃料循環(huán)范疇的材料以外，永久密封在容器中或者有嚴(yán)密包層并呈固態(tài)的放射性物質(zhì)。各種放射性同位素以不同的半衰期（每衰變一半所需的時(shí)間）自發(fā)地衰變時(shí)，衰變能除了由α或β、或β+射線攜帶外，大部分情況下還能發(fā)射γ或X射線。利用放射性同位素發(fā)射各種射線這一特點(diǎn)，已經(jīng)開(kāi)發(fā)出許多令人拍手稱奇的用途，并且滲透到工業(yè)、農(nóng)業(yè)、醫(yī)學(xué)、環(huán)境、科研等各個(gè)領(lǐng)域。一、核能與核技術(shù)利用現(xiàn)狀放射性同位素在醫(yī)學(xué)、工業(yè)、農(nóng)業(yè)、食品加工等行業(yè)的應(yīng)用放射性同位素在醫(yī)學(xué)上的應(yīng)用

放射性藥物影像診斷，γ照相機(jī)發(fā)射型計(jì)算機(jī)斷層掃描儀（ECT）

正電子發(fā)射計(jì)算機(jī)斷層掃描儀（PET）骨密度儀放射源治療近距離治療遠(yuǎn)距治療體外放射免疫分析一、核能與核技術(shù)利用現(xiàn)狀放射性同位素在工業(yè)上的應(yīng)用

核儀表核子秤料位計(jì)測(cè)厚儀核子濕度密度儀放射性測(cè)井γ射線照相（探傷）機(jī)其它應(yīng)用通過(guò)輻射接枝交聯(lián)技術(shù)進(jìn)行改性，得到新的高分子化合物；利用放射性同位素210Po、238Pu等制作的放射性靜電消除器，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、安裝容易、使用方便和不用電等優(yōu)點(diǎn)；利用放射性同位素發(fā)出的α射線使空氣電離，中和靜電而達(dá)到消除靜電的目的，可清除唱片、幻燈片、照相底片、攝影鏡頭等上的灰塵。一、核能與核技術(shù)利用現(xiàn)狀放射性同位素在農(nóng)業(yè)上的應(yīng)用

輻射育種進(jìn)行輻射育種的輻射可以是χ射線、γ射線和中子，用得最多的是60Coγ源。χ射線和γ射線輻照時(shí)，一般使用的劑量范圍為1.3×102―3.5×102Gy；對(duì)于中子輻照，一般使用的劑量范圍為1010―1013n/cm2。

農(nóng)藥、化肥示蹤農(nóng)副產(chǎn)品的輻照保鮮輻照保鮮用源主要為60Co，活度3.7×1014Bq（1萬(wàn)Ci）以上。

刺激生物體生長(zhǎng)放射性同位素在食品加工中的應(yīng)用放射性同位素在食品加工中主要用于滅菌保鮮。輻照過(guò)的酒可提高醇香度，相當(dāng)于放置幾年或幾十年。用放射性同位素輻照過(guò)的豬肉，保鮮期延長(zhǎng)而味道不變。一、核能與核技術(shù)利用現(xiàn)狀2023/2/6輻射安全與防護(hù)培訓(xùn)法律法規(guī)部分17三個(gè)主要部件：

X線管控制板高壓電纜X射線探傷設(shè)備通過(guò)探測(cè)器測(cè)量穿過(guò)被檢查物質(zhì)的射線量。典型采用GBq的137Cs密度測(cè)量?jī)x探測(cè)器Detector物質(zhì)流向MaterialFlow開(kāi)關(guān)控制ShutterControl屏蔽Shielding源Source關(guān)（開(kāi)）Shutter(open)密度測(cè)量?jī)x（核子秤）傳送帶稱重儀器

探測(cè)器傳送帶上的物品

源2023/2/6輻射安全與防護(hù)培訓(xùn)法律法規(guī)部分21PETScanners輻射源在核醫(yī)學(xué)中的應(yīng)用我省轄區(qū)內(nèi)有鈾礦冶、鈾轉(zhuǎn)化、鈾濃縮、核廢料處理、重離子加速器等核設(shè)施11家；有輻照裝置、醫(yī)用一類放射源等各種核技術(shù)利用單位1406個(gè)，其中涉源單位261家，在用放射源2896枚；有甘肅稀土公司等伴生放射性礦開(kāi)發(fā)利用企業(yè)24家；有750kv、550kv高壓輸變線路等電磁輻射設(shè)備（設(shè)施）22000多臺(tái)（套）；是名副其實(shí)的“核大省”。一、核能與核技術(shù)利用現(xiàn)狀核能與核技術(shù)利用的廣泛應(yīng)用，給人類帶來(lái)巨大利益的同時(shí)，也存在巨大的安全隱患和環(huán)境問(wèn)題。1979年美國(guó)三哩島核電站泄露事故、1986年蘇聯(lián)切爾諾貝利核電爆炸事故、2011年日本福島核電泄露事故造成了人員傷亡和嚴(yán)重的環(huán)境污染，核與輻射安全和環(huán)境保護(hù)問(wèn)題引起全球的關(guān)注與重視。二、核能、核技術(shù)利用與環(huán)境保護(hù)核與輻射安全管理處工作職能負(fù)責(zé)核安全和輻射安全的監(jiān)督管理。貫徹執(zhí)行國(guó)家和擬訂全省核安全、輻射安全、電磁輻射、輻射環(huán)境保護(hù)、核與輻射事故應(yīng)急有關(guān)的政策、規(guī)劃、行政法規(guī)、部門規(guī)章、制度、標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范，并組織實(shí)施。負(fù)責(zé)核設(shè)施核安全、輻射安全及輻射環(huán)境保護(hù)工作的統(tǒng)一監(jiān)督管理。負(fù)責(zé)核技術(shù)利用項(xiàng)目、伴生放射性礦的輻射安全和輻射環(huán)境保護(hù)工作的監(jiān)督管理。負(fù)責(zé)輻射安全許可證的核發(fā)。負(fù)責(zé)放射性污染防治的監(jiān)督檢查。負(fù)責(zé)輸變電設(shè)施及線路、信號(hào)臺(tái)站等電磁輻射裝置和電磁輻射環(huán)境的監(jiān)督管理。負(fù)責(zé)全省核與輻射應(yīng)急響應(yīng)和調(diào)查處理。指導(dǎo)全省核與輻射安全監(jiān)督相關(guān)業(yè)務(wù)工作等。

二、核能、核技術(shù)利用與環(huán)境保護(hù)甘肅省核與輻射安全局工作職能負(fù)責(zé)轄區(qū)內(nèi)各類伴有輻射的建設(shè)項(xiàng)目、設(shè)施的環(huán)境日常監(jiān)督與管理以及物件的申請(qǐng)登記與建檔；負(fù)責(zé)對(duì)一切伴有輻射的項(xiàng)目和活動(dòng)導(dǎo)致的環(huán)境影響的日常監(jiān)測(cè)；負(fù)責(zé)輻射環(huán)境水平的常規(guī)監(jiān)測(cè)和污染源的監(jiān)督監(jiān)測(cè)；編制年度輻射環(huán)境質(zhì)量報(bào)告書；負(fù)責(zé)輻射污染事故污染狀況監(jiān)測(cè)，輻射環(huán)境事故應(yīng)急響應(yīng)中的應(yīng)急監(jiān)測(cè)，參與事故的調(diào)查處理，及事故后的環(huán)境恢復(fù)監(jiān)督監(jiān)測(cè)，參與解決因輻射污染引起的民事糾紛；負(fù)責(zé)城市放射性廢物庫(kù)的管理和運(yùn)行；負(fù)責(zé)核技術(shù)應(yīng)用設(shè)施及輻射項(xiàng)目退役和退役后的監(jiān)督管理與監(jiān)測(cè)；開(kāi)展輻射項(xiàng)目環(huán)境影響評(píng)價(jià)；開(kāi)展輻射環(huán)境領(lǐng)域的科研及輻射環(huán)境保護(hù)的宣傳與教育工作等。二、核能、核技術(shù)利用與環(huán)境保護(hù)二、核與輻射相關(guān)法律法規(guī)國(guó)家法律：

《中華人民共和國(guó)放射性污染防治法》2003年6月28日第十屆全國(guó)人大常委會(huì)第三次會(huì)議通過(guò)該法，國(guó)家主席令第6號(hào)予以公布，自2003年12月1日起施行。調(diào)整和規(guī)范我國(guó)核設(shè)施、核技術(shù)利用、鈾（釷）礦、伴生放射性礦開(kāi)發(fā)利用中發(fā)生放射性污染的防治活動(dòng)。二、核能、核技術(shù)利用與環(huán)境保護(hù)環(huán)保部門職責(zé)國(guó)務(wù)院環(huán)境保護(hù)主管部門對(duì)全國(guó)放射性同位素與射線裝置的安全和防護(hù)工作實(shí)施統(tǒng)一監(jiān)督管理（條例第三條）；縣級(jí)以上人民政府環(huán)境保護(hù)主管部門和其他有關(guān)部門應(yīng)當(dāng)按照各自職責(zé)對(duì)生產(chǎn)、銷售、使用放射性同位素和射線裝置的單位進(jìn)行監(jiān)督檢查（條例第四十六條）；縣級(jí)以上地方人民政府環(huán)境保護(hù)主管部門的行政處罰權(quán)限的劃分，由省、自治區(qū)、直轄市人民政府確定（條例第六十四條）。

二、核能、核技術(shù)利用與環(huán)境保護(hù)