核專業(yè)知識講座核能利用現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢課件

1匯報人：AA2024-01-27核專業(yè)知識講座核能利用現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢課件目錄contents核能概述與基礎知識核能利用現(xiàn)狀與領域分布核能發(fā)電技術及其優(yōu)缺點分析新型核反應堆技術發(fā)展趨勢探討放射性廢物處理與環(huán)境保護措施未來核能發(fā)展挑戰(zhàn)與機遇并存301核能概述與基礎知識核能定義及原理核能定義核能是原子核結構發(fā)生變化時所釋放出的能量，包括裂變能和聚變能兩種形式。核能原理核能來自于原子核內部的結合能。在重核裂變或輕核聚變過程中，原子核的結構發(fā)生變化，釋放出巨大的能量。重核（如鈾-235）在吸收一個中子后發(fā)生裂變，產生兩個中等質量的核和2-3個中子，同時釋放出大量能量。裂變反應是可控的鏈式反應，用于核電站和原子彈。裂變反應輕核（如氫的同位素氘和氚）在極高溫度和壓力下聚變成較重的核（如氦），同時釋放出大量能量。聚變反應是太陽和恒星持續(xù)發(fā)光發(fā)熱的能量來源，也是未來清潔能源的發(fā)展方向。聚變反應核反應類型與特點科學研究用于示蹤研究、年代測定、核物理和核化學研究等。農業(yè)領域用于輻照育種、輻照保鮮、輻照殺蟲等。工業(yè)領域用于無損檢測、材料改性、輻射加工等。放射性同位素定義具有相同質子數(shù)和不同中子數(shù)的同一元素的不同核素，具有放射性。醫(yī)學領域用于診斷和治療疾病，如放射性碘治療甲狀腺疾病、放射性鈷治療癌癥等。放射性同位素及其應用302核能利用現(xiàn)狀與領域分布03核能安全與環(huán)保國際原子能機構（IAEA）在核能安全和環(huán)保方面的標準和要求，以及全球核能安全性的現(xiàn)狀。01核能發(fā)電量占比當前全球核能發(fā)電量占總發(fā)電量的比例，以及核能在全球能源結構中的地位。02核能技術發(fā)展趨勢包括新一代核能技術的發(fā)展，如小型模塊化反應堆（SMR）、熔鹽堆等。全球核能發(fā)展概況主要核能國家政策如美國、法國、中國、俄羅斯等國家的核能政策和發(fā)展戰(zhàn)略。國際合作與競爭各國在核能領域的合作與競爭情況，以及國際組織和機構在推動核能發(fā)展中的作用。核能公眾接受度不同國家公眾對核能的接受程度，以及影響公眾接受度的因素。各國核能政策與戰(zhàn)略核能在電力工業(yè)中的應用，包括核電站的運行原理、類型、優(yōu)缺點等。電力工業(yè)核技術在其他領域的應用，如航天、海洋、環(huán)保等領域的應用實例。其他領域核醫(yī)學在診斷和治療疾病中的應用，如放射性同位素在醫(yī)學影像學和放射治療中的應用。醫(yī)學領域核技術在工業(yè)領域的應用，如輻射加工、無損檢測、材料改性等方面的應用實例。工業(yè)領域核技術在農業(yè)領域的應用，如輻射育種、輻射保鮮、輻射殺蟲等方面的應用實例。農業(yè)領域0201030405不同領域核技術應用實例303核能發(fā)電技術及其優(yōu)缺點分析壓水堆核電站利用核裂變產生的熱能，通過高壓水將熱量帶出反應堆并傳遞給蒸汽發(fā)生器，進而驅動汽輪機發(fā)電。技術成熟、運行穩(wěn)定、安全性高、燃料利用率高。壓水堆核電站工作原理及特點特點工作原理工作原理沸水堆核電站與壓水堆類似，但其冷卻劑在反應堆內直接沸騰產生蒸汽，驅動汽輪機發(fā)電。特點系統(tǒng)簡單、設備少、建設周期短、投資成本低。沸水堆核電站工作原理及特點優(yōu)點比較壓水堆核電站技術成熟、運行穩(wěn)定、安全性高；沸水堆核電站系統(tǒng)簡單、建設周期短、投資成本低。缺點比較壓水堆核電站設備復雜、建設周期長、投資成本高；沸水堆核電站燃料利用率相對較低、需要更高的反應堆壓力。選型建議根據(jù)實際需求，綜合考慮技術成熟度、安全性、經濟性等因素進行選型。對于需要長期穩(wěn)定運行的核電站，建議選用壓水堆技術；對于需要快速建設、降低成本的核電站，可以考慮選用沸水堆技術。優(yōu)缺點比較與選型建議304新型核反應堆技術發(fā)展趨勢探討超高溫氣冷堆采用全陶瓷包覆顆粒燃料，具有固有安全性，可在高溫下運行，提高熱效率。鉛基快堆使用鉛或鉛鉍合金作為冷卻劑，可實現(xiàn)核燃料的增殖和嬗變，提高資源利用率。超臨界水堆利用超臨界水作為冷卻劑，具有高傳熱效率、低壓力損失等優(yōu)點。第四代核反應堆技術介紹030201SMR具有較小的功率規(guī)模和模塊化設計，可根據(jù)需求進行靈活組合和部署。靈活性采用被動安全設計，可在極端情況下自動停堆并保持安全狀態(tài)。安全性降低建設和運營成本，提高核能的經濟競爭力。經濟性小型模塊化反應堆（SMR）前景展望熔鹽堆使用熔鹽作為冷卻劑和燃料載體，具有高溫運行、熱效率高、固有安全等優(yōu)點。行星表面核反應堆針對太空探索任務設計的核反應堆，可在極端環(huán)境下提供穩(wěn)定可靠的能源供應。核聚變技術研究利用輕核聚變反應產生能量的技術，具有燃料來源豐富、無污染等優(yōu)點，是未來核能發(fā)展的重要方向之一。熔鹽堆等創(chuàng)新技術動態(tài)305放射性廢物處理與環(huán)境保護措施來源核燃料循環(huán)過程、核設施運行和退役、核技術應用、核事故和核恐怖事件等。分類方法按物理狀態(tài)、放射性水平、半衰期、產生來源等分類。放射性廢物來源和分類方法放射性廢物處理和處置技術濃縮、稀釋、固化、轉化等。處理技術近地表處置、深地質處置、海洋處置等。處置技術各國制定的放射性廢物管理法規(guī)和標準，如《放射性廢物安全管理條例》等。環(huán)境保護法規(guī)國際原子能機構（IAEA）等國際組織推動的國際合作，包括技術援助、經驗分享、標準制定等。國際合作框架環(huán)境保護法規(guī)和國際合作框架306未來核能發(fā)展挑戰(zhàn)與機遇并存公開透明溝通加強與公眾的溝通，及時公開核能發(fā)展相關信息，提高公眾對核能安全性的認知。科普教育普及開展核能科普教育，提高公眾對核能的科學認知，消除恐慌情緒。嚴格安全監(jiān)管強化核能設施的安全監(jiān)管，確保設施運行符合國際安全標準，降低事故風險。提高安全性和公眾接受度策略應對全球挑戰(zhàn)加強國際合作，共同應對全球性的能源和環(huán)境挑戰(zhàn)，推動核能可持續(xù)發(fā)展。促進國際和平通過和平利用核能，減少國際間的矛盾和沖突，維護世界和平穩(wěn)定。共享經驗和技術通過國際交流，分享各國在核能發(fā)展方面的經驗和技術成果，促進共同進步。加強國際交流和合作重要性推動創(chuàng)新研發(fā)，降低成本和風險