核能-清潔能源

核能—清潔能源什么是核能核能（又稱原子能）是通過原子核結(jié)構(gòu)發(fā)生變化時放出的能量，物質(zhì)所具有的核能比化學(xué)能大幾百萬倍以至一千萬倍以上。核能是通過三種核反應(yīng)方式進行釋放的：核裂變，打開重原子核的結(jié)合力，例如原子彈爆炸；核聚變，促使輕原子聚合在一起，例如氫彈爆炸；核衰變，自然的裂變形式，是放射性核素自發(fā)地釋放射線和能量，如放射出a、卩、Y（音譯為阿爾法、貝塔、伽馬）射線，最終轉(zhuǎn)化為其他穩(wěn)定核素的過程。原子核結(jié)構(gòu)的闡明和核能的開發(fā)利用是人類征服自然過程中的重大突破。人類到二十世紀初才逐漸認識原子核。人為地促使原子核內(nèi)部結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，釋放出其中蘊藏的巨大能量，加以利用，是二十世紀四十年代才實現(xiàn)的，這就是核工業(yè)的開端?，F(xiàn)在，包括我國在內(nèi)的一些國家，核工業(yè)已形成一個完整的工業(yè)體系。在和平利用核能上，一是作為能源使用，例如核發(fā)電、核供熱等；二是將核輻射利用在醫(yī)學(xué)上治療，農(nóng)學(xué)上育種、滅菌、保鮮以及工業(yè)上探測等領(lǐng)域中。利用受控核裂變發(fā)電是當(dāng)前和平利用核能的最主要的形式。前蘇聯(lián)于1954年建成了世界上第一座核能發(fā)電站，掀開了人類和平利用核能的新的一頁。英國和美國分別于1956年和1959年建成核能發(fā)電站。到2006年，在世界上31個國家和地區(qū)，有437座發(fā)電用核能反應(yīng)堆在運行，約占世界發(fā)電總?cè)萘康?8%。已有17個國家核電在本國發(fā)電量中的比重超過25％，其中法國為78%，美國為20％，俄羅斯為15%。中國于1991年在浙江秦山建成第一座核能發(fā)電站，現(xiàn)在投入運行的有9座發(fā)電用核能反應(yīng)堆，660萬kw,發(fā)電量占全國的1.92%，規(guī)劃到2020年要建成4000萬kw。通過受控核聚變獲得巨大能量是本世紀人類開發(fā)新能源的宏偉計劃，將成為21世紀理想的換代新能源，俗稱“人造小太陽”，但要實現(xiàn)商業(yè)運行預(yù)計還要40-50年的時間。目前受控產(chǎn)生聚變能的科學(xué)可行性已經(jīng)被實驗證實，建造國際熱核聚變實驗堆（簡稱ITER）的計劃已經(jīng)進入實質(zhì)性階段， 2005年國際合作國決定在法國建造，根據(jù)協(xié)議，項目預(yù)計2013-2015年建成，開發(fā)利用階段20年。中國在這一領(lǐng)域已進入國際先進水平，并于2003年加入了ITER計劃。該計劃的完全實現(xiàn)將為商用聚變堆的建造奠定可靠的科學(xué)基礎(chǔ)，人類將從“石油文明”走向“核能文明”。為什么說核能是清潔的能源核能發(fā)電消耗的燃料比化石燃料消耗的物質(zhì)要少的多。鈾核裂變是現(xiàn)在核電站中最常見的形式，氫的同位素氘、氚核聚變反應(yīng)是現(xiàn)在試驗堆采用的形式，因而鈾、氘、氚也就成為最主要的核能燃料。由于單位物質(zhì)中的核能比化學(xué)能大的多，1克鈾235完全發(fā)生核裂變后放出的能量相當(dāng)于燃燒2.5噸煤所產(chǎn)生的能量。1公升海水里（含30毫克氘）提取出的氘，在完全的聚變反應(yīng)中可釋放相當(dāng)于燃燒300公升汽油的能量，氘的發(fā)熱量相當(dāng)于同等煤的2000萬倍。因而同樣發(fā)電核能消耗的物質(zhì)就比化石燃料要少的多。例如，1臺100萬千瓦核電機組，每年需要更換約50個燃料組件、合25噸左右核燃料，只需要27卡車就能運送，而同等裝機容量的煤電站則需要300萬噸煤，要用5萬節(jié)車皮來裝。1座100萬千瓦的核聚變電站，每年耗氘量只需304千克。顯然核能還可以緩解交通運輸壓力。利用反應(yīng)堆產(chǎn)生的能量直接供熱，也有十分廣闊的市場。例如，建設(shè)一座20萬千瓦的低溫供熱堆，每年消耗二氧化鈾僅1噸，它可以為500萬平方米的建筑供暖。而為同樣建筑面積供暖的鍋爐，每年需要燒煤30萬噸。以裝機容量1000千瓦的燃煤電廠和核電廠相比，兩者發(fā)電量分別為55億度和56億度，燃煤電廠要排放二氧化碳588萬噸、二氧化硫4.4萬噸，氧化氮2.2萬噸以及近萬噸煙塵，45萬噸的灰渣。核電廠上述五種污染物排放量為零。顯然，核能發(fā)電對環(huán)境的影響很小，不產(chǎn)生污染環(huán)境的硫、氮氧化物，不釋放溫室效應(yīng)的二氧化碳氣體。目前，世界的環(huán)境污染問題有一大部分是由于使用化石燃料引起的。由于工業(yè)交通和生活上各種燃料（煤、石油、天然氣）的燃燒產(chǎn)生二氧化碳，大氣中二氧化碳濃度在增大，從而產(chǎn)生溫室效應(yīng)導(dǎo)致全球氣溫升高、海平面升高、厄爾尼諾現(xiàn)象等災(zāi)害性氣候增加?；剂线€會產(chǎn)生二氧化硫和氮氧化物以及煙塵等廢物，導(dǎo)致酸雨和大氣中臭氧層的破壞，從而給人類帶來危害。例如，2005年我國GDP增長10%，但因環(huán)保造成的損失已超過了GDP的10%，即增長被污染給湮滅了。又如，美國電力約30%是廢氣零排放的核電、水電、風(fēng)能和太陽能，其中核電占這些零排放電力供應(yīng)的73%。2005年美國通過核電減少了6.8億噸二氧化碳的排放量，相當(dāng)于美國全部汽車當(dāng)年的排放量，使二氧化氮和二氧化硫排放量分別減少了110萬噸和330萬噸。據(jù)測算，把建設(shè)與生產(chǎn)過程中所有發(fā)生的物質(zhì)消耗算進去（即系統(tǒng)鏈）進行性對比，核電鏈的溫室氣體排放系數(shù)約為煤電鏈的1％。由此可見核電對減少空氣污染的貢獻很大。另外，核電占地相對較少。 100萬千瓦核電占地中僅相當(dāng)于風(fēng)電的5%。對于獲得同樣單位當(dāng)量能量的原料來說，鈾的采掘量遠遠小于煤炭的采掘量，也就是說其占地和對環(huán)境的影響，包括自然地貌的破壞也要小的多。美國洛克菲勒大學(xué)的環(huán)保專家在分析了比較了風(fēng)能、太陽能、生物能這些可再生能源與核能對自然的單位面積破壞情況后，最終得出的結(jié)論是，與人們想象的恰好相反，即與這些可再生能源相比，核能更綠色；從單位面積的能源產(chǎn)出看，核能更比這些可再生能源有著難以比擬的優(yōu)勢。因此，在還沒有找到新的乾凈替代能源以前,核能發(fā)電是唯一能大量提供電,而又不排放溫室效應(yīng)氣體的發(fā)電方式。核輻射并不可怕。其實人們生活在大自然，無時無刻不在接受著各種天然射線的照射，包括宇宙射線，陸地€射線等。因為它們在環(huán)境中的分布十分廣泛。在巖石、土壤、空氣、水、動植物、建筑材料、食品甚至人體內(nèi)都有天然放射性核素的蹤跡，地殼就是天然放射性核素的重要貯存庫，主要有鈾、釷、鐳、氡、鉀-40等可放出射線，其中鈾元素在地殼中的平均含量約為百萬分之2.5，即平均每噸地殼物質(zhì)中約含2.5克鈾，這比鎢、汞、金、銀等元素的含量還高，這就是天然本底輻照，例如，我國秦山核電站地區(qū)的天然本底輻照為2.4亳希/年。陽光也是一種天然輻射，適當(dāng)?shù)年柟庹丈鋵θ梭w是有益的，幫助人體合成許多必須的營養(yǎng)物質(zhì)，但過度的享受陽光也會引起損傷。天然本底輻射已為人類所適應(yīng)。隨著人類進步和物質(zhì)文明提高，使人們“有機會”“主動”接受更多輻照。這樣的例子很多，看電視、抽煙、帶夜光表、乘飛機、X光透視等過程中，人們都在接受人為的額外放射性照射。例如，帶夜光表每年有0．02毫希；乘飛機旅行2000公里受0．01毫希；每天抽20支香煙，每年有0.5—1毫希。一次X光檢查，0.1毫希；而化療的輻照劑量則更大。同時也應(yīng)該指出的建筑材料輻射是目前對人們傷害程度最大的輻射因素，主要是由于裝飾石材含有一些放射性元素，如鐳、鈾等，這些元素在衰變過程中會產(chǎn)生放射性物質(zhì)，如氡等，目前國家加強了石材的監(jiān)測，中科國環(huán)環(huán)境技術(shù)研究中心為使您能更方便的了解您家的放射性是否超標研制出測氡盒，用戶可拿回家自己檢測，既方便又經(jīng)濟。降低氡的濃度最有效的措施就是增加室內(nèi)通風(fēng)，當(dāng)門窗敞開時，室內(nèi)氡及其子體的濃度與外環(huán)境中的大致相等。以廣州一戶住房為例，門窗關(guān)閉一夜之后，氡濃度是0.151Bq/l（貝克/升），開窗通風(fēng)1小時后，即降為0.048Bq/1。是隨著科技發(fā)展和人們對放射性認識的深化，人們對放射性的利用會越來越廣泛。人們目前已發(fā)現(xiàn)有2000種放射性同位素，絕大多數(shù)可以通過用人工的方法制備放射性同位素，并廣泛用于工業(yè)、農(nóng)業(yè)、醫(yī)療以等各方面，成為一種核能技術(shù)新產(chǎn)業(yè)，其產(chǎn)值已達到幾十億美元。例如：物質(zhì)材料的輻照改性、無損探傷、在線測量、地質(zhì)勘探；輻照保鮮、輻射育種、輻照殺蟲，X光、CT檢查、放療、化療、Y（伽瑪）刀，示蹤原子，同位素電池，考古的年齡測量和刑事偵察等。核電站對周圍居民的放射性影響很小我國秦山核電站最早的一臺機組已安全運行了十多年，秦山核電站帶來的輻射劑量小于10微希伏/年，是秦山地區(qū)天然本底（2.4毫希伏/年）的0.5%。一座百萬級核電廠周圍居民接受的輻照只有0.048毫希伏/年，與每天抽1/5支香煙的輻照量相當(dāng)。專家測算表明：全人類集體輻照劑量中，3/4來自自然界，1/5來自醫(yī)療及診斷，核電的份額為1/400。假如全球人類的預(yù)期壽命為60歲。一個人每天抽一包煙的人將減壽7年，而核電的影響是減壽24秒。未來采用聚變核電站時，聚變中氘氚反應(yīng)的產(chǎn)物氦沒有放射性，對居民不會產(chǎn)生任何影響。世界海水中的氘有45億噸，按目前世界能源消耗水平，可供人類用上億年，氚可在反應(yīng)堆中通過鋰再生，而鋰在地殼和海水中都大量存在，足夠用1萬年?2萬年。核能同時也是安全性很高的一種能源核電站的基本設(shè)計和管理原則是安全第一。盡管1986年，前蘇聯(lián)切爾諾貝利核電站發(fā)生超壓爆炸（并非核爆炸）后，不少人對核電站的發(fā)展和建設(shè)憂心忡忡。全世界10000堆年的運行歷史中只發(fā)生過一次波及廠外的切爾諾貝利事故，它是運行人員違章操作和早期反應(yīng)堆本身設(shè)計缺陷（缺乏必要的安全屏障）所造成的。大家可能聽說過美國三里島原子能發(fā)電站的事故，這次事故是由于人為失職和設(shè)備故障造成。由于反應(yīng)堆有幾道安全屏障，該事故中無一人死亡，80公里以內(nèi)的200萬人口中平均受到的輻射劑量還不及佩帶一年夜光表受到的劑量。人們接受了這兩起事故的教訓(xùn)，從設(shè)計原理上徹底避免了發(fā)生類似事故的可能性，從設(shè)計上采取了所能想到的最嚴密的縱深防御措施，包括采用先進的反應(yīng)堆型和專設(shè)安全措施，可以用”萬無一失”來形容。例如，為了保證壓水反應(yīng)堆核電站安全，為防止放射性物質(zhì)外逸設(shè)置了四道屏障：即密封的燃料包殼、堅固的壓力容器和密閉的一回路系統(tǒng)和球形安全殼。為防止出現(xiàn)可能危及設(shè)備和人身安全的情況時設(shè)置了多重保護：即進行正常停堆；因任何原因未能正常停堆時，控制棒自動落入堆內(nèi)，實行自動緊急停堆；如因任何原因控制棒未能插入，高密度硼酸水自動噴入堆中，實現(xiàn)緊急停堆；同時對重要設(shè)備都采取了類似的多重保護措施，如設(shè)置了兩路獨立的外電源，當(dāng)一外電源因事故停電時，可自動切換到另一路供電。還有由柴油發(fā)電機提供的緊急備用電源。所以，針對所有設(shè)計良好、管理完善的核電站是不會發(fā)生核廢物泄漏污染環(huán)境的事件。由于現(xiàn)代的核電站采用了多道防護措施，使發(fā)生重大核泄漏事故的概率降低到了10－5~10－6/堆年。未來采用的聚變核電站，由于發(fā)生聚變反應(yīng)的條件溫度必須超過82,000度,，0在0這么高的溫度下，物質(zhì)全部變成一種叫做等離子體的氣體，使得可控條件非?？量蹋催^來說就是安全性很高，因為任何一個故障都會導(dǎo)致聚變反應(yīng)自動中止。即使核原料生產(chǎn)也是相對其它采掘工業(yè)較為安全的工業(yè)。目前我國的鈾礦開采，主要是在花崗巖、火山元巖中以及砂巖中開采，前者巖性較穩(wěn)固井下開采安全性較好，礦石處理采用堆浸生產(chǎn)新工藝，工藝用水循環(huán)使用，只有少量工藝廢水經(jīng)過嚴格處理后通過槽式達標排放，砂巖開采則采用原地鉆孔采鈾工藝。而在化石燃料和金屬礦物開采過程中，不僅有地表破壞、瓦斯爆炸、金屬毒性污染的一面，同時也存在放射性的影響，有時還高于鈾礦產(chǎn)地，因為鈾的化學(xué)性質(zhì)很活潑，易與大多數(shù)非金屬元素發(fā)生反應(yīng)，能與大多數(shù)金屬礦物共生。核廢物是可以處置的核電站的固體廢物包括工農(nóng)業(yè)以及醫(yī)用放射性廢物采用永久儲存的方法，完全不向環(huán)境排放，放射性液體廢物則轉(zhuǎn)化為固體也不排放。象工作人員淋浴水、洗滌水之類的低放射性廢水，經(jīng)處理、檢驗，合格后排放；氣體廢物經(jīng)滯留衰變與吸附、過濾后向高空排放。所以，核電站實際排放的放射性物質(zhì)量遠低于標準規(guī)定的允許值，不會對人的生活與工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)帶來有害影響。我國和世界發(fā)展核電的實踐表明，核電鏈放射性廢物的管理是安全的。核電鏈產(chǎn)生的放射性廢物沒有發(fā)生過一次對環(huán)境產(chǎn)生明顯影響的事故。我國在發(fā)展核電的初期就制定了嚴格的放射性廢物管理政策，制定了“輻射防護規(guī)定”和“放射性廢物管理”等標準，國務(wù)院批準國家環(huán)境保護總局發(fā)布了“中低放廢物處置的方針與政策”等規(guī)章。2003年國家發(fā)布了“放射性污染防治法”。廢物最小化是可持續(xù)發(fā)展的一個重要原則。與其他電能鏈相比，核電鏈產(chǎn)生的固體廢物是最小的，與環(huán)境隔離良好并處在嚴格的監(jiān)管下。我國已建造了西北處置場和廣東北龍?zhí)幹脠?。西北處置場是混凝土結(jié)構(gòu)的近地表處置設(shè)施。處置單元裝填滿廢物桶之后灌澆水泥沙漿，再往上面施加2米厚的復(fù)蓋層。北龍?zhí)幹脠鍪欠▏鴬W布處置場型的近地表處置設(shè)施，處置單元是混凝土結(jié)構(gòu)，下設(shè)集水排水系統(tǒng)，上有可移動房蓋。每個處置單元裝填滿之后，澆灌水泥沙漿，并覆蓋5m覆蓋層。廢物處置場有嚴格管理制度，周圍設(shè)置監(jiān)測網(wǎng)點，關(guān)閉后要監(jiān)控三百年，達到無害化水平。隨著先進的核反應(yīng)堆系統(tǒng)技術(shù)的推廣應(yīng)用，核燃料利用率可達到60-70%，將大大地減少核電產(chǎn)生的廢料。也可以把高放廢物制成靶件利用散裂中子源進行嬗變，變成短壽命核素或穩(wěn)定元素。這種分離一嬗變技術(shù)的采用可以極大地減輕處置負擔(dān)，并可更充分利用燃料資源。變贓的地球需要干凈的核能當(dāng)前，各國都在重視核能的綠色效應(yīng)。中國正在努力加大核能在能源戰(zhàn)略中的比重,力求在節(jié)能減排上發(fā)揮其效能。所以我國核能的基本戰(zhàn)略是熱堆—快堆—聚變堆三步發(fā)展。隨著核能發(fā)展和應(yīng)用，核反應(yīng)堆的可靠性、安全性和經(jīng)濟性等不斷改進和提高。為迎接21世紀核能的發(fā)展，核裂變堆也在朝快中子增殖堆（又稱快堆）發(fā)展，使鈾資源的利用率從目前的1%左右提高到60?70%。正在建造65MW中國實驗快堆計劃于2009年首次臨界，2010年并網(wǎng)發(fā)電。快堆是我國核能可持續(xù)大規(guī)模安全供應(yīng)和替代化石燃料、減少CO2排放的關(guān)鍵堆型。受控?zé)岷司圩兡艿拇笠?guī)模實現(xiàn)將從根本上解決人類社會的能源問題聚變堆的固有安全性。燃料溫度下降，聚變反應(yīng)就會自動中止。也就是說，聚變堆是次臨界堆，絕對不會發(fā)生類似前蘇聯(lián)切爾諾貝利核（裂變）電站的事故，它是安全的。因此，聚變能是一種無限的、清潔的、安全的新能源可以說，聚變能是無污染、無長壽命放射性核廢料、資源無限的理想能源。相比核裂變，核聚變幾乎不會帶來放射性污染等環(huán)境問題，而且其原料可直接取自海水中的氘，來源幾乎取之不盡，是理想的能源方式。美國2001年5月，美國總統(tǒng)布什頒布了《美國國家能源政策報告》，提出應(yīng)該發(fā)展清潔的、資源無限的核能，把擴大核能作為國家能源政策的重要組成部分，并提出了促進核能復(fù)蘇和發(fā)展的一些具體政策。到2010年核電占全國總發(fā)電量的23%。隨后，美國核工業(yè)界提出在2020年前，新增核電裝機5000萬千瓦的設(shè)想目標。其戰(zhàn)略目標是把核能作為國家和國際能源規(guī)劃的一個組成部分以及可持續(xù)發(fā)展環(huán)境政策的一項重要措施。2006年又美國發(fā)起了"全球核能伙伴計劃法國法國的核電工業(yè)起步于上個世紀70年代，是世界第二核電大國。核電在法國電力及能源中占據(jù)重要位置，為法國經(jīng)濟發(fā)展及良好的生態(tài)環(huán)境做出了重要貢獻。進入21世紀，法國充分肯定了核能在法國能源供應(yīng)上的重要作用，并決定堅定不移地大力發(fā)展核電日本核電是日本重要的能源來源，進入21世紀以來，日本核電產(chǎn)業(yè)繼續(xù)穩(wěn)步發(fā)展。日本政府為了兌現(xiàn)削減C02排放目標的承諾，提出將在2001年至2010年新建13座約1694萬千瓦核電站。并繼續(xù)由目前的發(fā)電能力為30%，提高得到提高后的能力至少在40%以上。俄羅斯2015年前俄羅斯政府將從聯(lián)邦預(yù)算中撥款6740億盧布用于核工業(yè)的發(fā)展。2006年俄羅斯核電站發(fā)電量創(chuàng)紀錄地達到了1564億度，核能領(lǐng)域產(chǎn)品和服務(wù)的出口金額約為35億美元。俄羅斯政府還計劃大幅提高核電發(fā)電能力，到2015年每年興建2個核反應(yīng)堆，從2016年開始每年建立3個核反應(yīng)堆，到2020年將其數(shù)量增加到每年4個，到2030年將核電發(fā)電的份額提高到至少25%。地?zé)崮芫C述地?zé)崮苁莵碜缘厍蛏钐幍目稍偕鸁崮?。它起源于地球的熔融巖漿和放射性物質(zhì)的衰變。地下水的深處循環(huán)和來自極深處的巖漿侵入到地殼后，把熱量從地下深處帶至近表層。在有些地方，熱能隨自然涌出的熱蒸汽和水而到達地面，自史前起它們就已被用于洗浴和蒸煮。通過鉆井，這些熱能可以從地下的儲層引入水池。房間、溫室和發(fā)電站。這種熱能的儲量相當(dāng)大。據(jù)估計，每年從地球內(nèi)部傳到地面的熱能相當(dāng)于100?不過，地?zé)崮艿姆植枷鄬碚f比較分散，開發(fā)難度大。實際上，如果不是地球本身把地?zé)崮芗性谀承┑貐^(qū)（一般來說是那些與地殼構(gòu)造板塊的界面有關(guān)的地區(qū)），用目前的技術(shù)水平是無法將地?zé)崮茏鳛橐环N熱源和發(fā)電能源來使用的。嚴格地說，地?zé)崮懿皇且环N“可再生的”資源，而是一種像石油一樣，可開采的能源，最終的可回采量將依賴于所采用的技術(shù)。將水（傳熱介質(zhì)）重新注回到含水層中可以提高再生的性能，因為這使含水層不枯竭。然而在這個問題上沒有明確的結(jié)論，因為有相當(dāng)一部分地?zé)狳c可采用某種方式進行開發(fā)，讓提取的熱量等于自然不斷補充的熱量。實事求是地講，任何情況下，即使從技術(shù)上來說地?zé)崮懿皇强稍偕茉矗虻責(zé)豳Y源潛量十分巨大，因此問題不在于資源規(guī)模的大小，而在于是否有適合的技術(shù)將這些資源經(jīng)濟開發(fā)出來。地?zé)崮苁侵纲A存在地球內(nèi)部的熱能。其儲量比目前人們所利用的總量多很多倍，而且集中分布在構(gòu)造板塊邊緣一帶、該區(qū)域也是火山和地震多發(fā)區(qū)。如果熱量提取的速度不超過補充的速度，那么地?zé)崮鼙闶强稍偕?。高壓的過熱水或蒸汽的用途最大，但它們主要存在于干熱巖層中，可以通過鉆井將它們引出。地?zé)崮茉谑澜绾芏嗟貐^(qū)應(yīng)用相當(dāng)廣泛。老的技術(shù)現(xiàn)在依然富有生命力，新技術(shù)業(yè)已成熟，并且在不斷地完善。在能源的開發(fā)和技術(shù)轉(zhuǎn)讓方面，未來的發(fā)展?jié)摿ο喈?dāng)大。地?zé)崮苁翘焐蛢Υ嬖诘叵碌模皇芴鞖鉅顩r的影響，既可作為基本負荷能使用，也可根據(jù)需要提供使用。地?zé)崮艿睦米怨艜r候起人們就已將低溫地?zé)豳Y源用于浴池和空間供熱，近來還應(yīng)用于溫室、熱力泵和某些熱處理過程的供熱。在商業(yè)應(yīng)用方面，利用干燥的過熱蒸汽和高溫水發(fā)電己有幾十年的歷史。利用中等溫度（100C）水通過雙流體循環(huán)發(fā)電設(shè)備發(fā)電，在過去的10年中己取得了明顯的進展,用的資源的潛力明顯增加。從長遠觀點來看，研究從干燥的巖石中和從地?zé)嵩鰤嘿Y源及巖漿資源中提取有用能的有效方法，可進一步增加地?zé)崮艿膽?yīng)用潛力。地?zé)崮艿目碧胶吞崛〖夹g(shù)依賴于石油工業(yè)的經(jīng)驗，但為了適應(yīng)地?zé)豳Y源的特殊性（例如資源的高溫環(huán)境和高鹽度）要求，這些經(jīng)驗和技術(shù)必須進行改進。地?zé)豳Y源的勘探和提取費用在總的能源費用中占有相當(dāng)大的比例。這些成熟技術(shù)通過聯(lián)合國有關(guān)部門（聯(lián)合國培訓(xùn)研究所和聯(lián)合國開發(fā)計劃署）的艱苦努力，已成功地推廣到發(fā)展中國家。地?zé)崮艿膩碓吹厍虻膬?nèi)部是一個高溫高壓的世界，是一個巨大的“熱庫”，蘊藏著無比巨大的熱能。地球內(nèi)部蘊藏的熱量有多大呢？假定地球的平均溫度為2000C,地球的質(zhì)量為102，地球內(nèi)部的比熱為10Mg?°C，那么整個地球內(nèi)部的熱含量大約為1251031即便是在地球表層10厚這樣薄薄的一層，所貯存的熱量就有1025地球通過火山爆發(fā)、間歇噴泉和溫泉等等途徑，源源不斷地把它內(nèi)部的熱能通過傳導(dǎo)、對流和輻射的方式傳到地面上來。據(jù)估計，全世界地?zé)豳Y源的總量大約為151025相當(dāng)于 8標準煤燃燒時所放出的熱量。如果把地球上貯存的全部煤炭燃燒時所放出的熱量作為100來計算，那么，石油的貯量約為煤炭的8%，目前可利用的核燃料的貯量約為煤炭的15％，而地?zé)崮艿目傎A量則為煤炭的17000萬倍?？梢姡厍蚴且粋€名副其實的巨大“熱庫”，我們居住的地球?qū)嶋H上是一個龐大的“熱球”。地球內(nèi)部的溫度這樣高，它的熱量是從哪里來的呢？多數(shù)科學(xué)家認為，其熱源乃是長壽命的放射性同位素進行的熱核反應(yīng)（另一種觀點認為，地球最初是由一團高熱物質(zhì)組成，是從太陽派生出來的一個行星，經(jīng)過四五十億年以后，表面逐漸冷卻，而形成地殼。）。地球物質(zhì)中放射性元素衰變產(chǎn)生的熱量是地?zé)岬闹饕獊碓?。放射性元素有?38、鈾235、釷232和鉀（等。放射性元素的衰變是原子核能的釋放過程。放射性物質(zhì)的原子核，無需外力的作用，就能自發(fā)的放出電子和氦核、光子等高速粒子并形成射線。在地球內(nèi)部，這些粒子和射線的動能和輻射能，在同地球物質(zhì)的碰撞過程中便轉(zhuǎn)變成了熱能。地球內(nèi)部的熱不斷向太空釋放。這種地球物理現(xiàn)象就叫大地?zé)崃?。由于地球的表面積很大，單位面積內(nèi)放出的熱量極其微小，所以全球平均大地?zé)崃髁坎⒉淮螅灾氯藗兒茈y直接感覺出來。但是，其總量卻非常大，而且不同地區(qū)的大地?zé)崃髁渴遣煌模瑹崃鞲叩牡貐^(qū)地?zé)豳Y源較豐富。目前一般認為，地下熱水和地?zé)嵴羝饕怯稍诘叵虏煌钐幈粺釒r體加熱了的大氣降水所形成的。地殼中的地?zé)嶂饕總鲗?dǎo)傳輸，但地殼巖石的平均熱流密度低，一般無法開發(fā)利用，只有通過某種集熱作用，才能開發(fā)利用。例如鹽丘集熱，常比一般沉積巖的導(dǎo)熱率大2?3倍。大盆地中深埋的含水層，也可大量集熱，每當(dāng)鉆探打到這種含水層，就會出過大量的高溫?zé)崴@是天然集熱的常見形式。巖漿侵入地殼淺處，是地殼內(nèi)最強的熱傳導(dǎo)形式。侵