核能又称“原子能”。原子核结构改变时释放出的能量。包括由聚变反应释放的聚变能和由裂变反应释放的裂变能。参见“物理”中的“原子能”。 核能用某种方法使某种物质的原子核发生反应和变化,伴随这种反应和变化所释放出来的巨大能量就称之为原子核能简称核能。 按原子核反应、变化的情况不同,核能分为两大类: 重核裂变能和轻核聚变能。 重核裂变能是已经开发成功的核能,不可控的重核裂变能,就是原子弹爆炸时释放的巨大的破坏性能量; 可控重核裂变能,就是广泛应用于核电站、核潜艇、核动力航空母舰等方面的原子核反应堆释放的巨大能量。 轻核聚变能亦称为热核反应能。不可控的轻核聚变能,就是氢弹爆炸时释放的比原子弹更为巨大、破坏性更加强烈的能量; 可控的轻核聚变能至今尚未开发成功,它是人类正在全力开发的最有希望的未来主体能源之一。浩瀚宇宙、太阳和一切恒星所释放的巨大能量就是轻核聚变能。核能的特点大致概括三个方面: 首先,核能的能流密度十分巨大。1公斤标准燃料 (如优质煤),完全燃烧时可放出700千卡的能量; 而1公斤铀-235完全裂变反应,可释放的能量是160亿千卡,约相当2500吨优质煤炭燃烧时释放的能量; 而1公斤氕和氘完全聚变后可释放的能量是810亿千卡,约相当于1万多吨优质煤炭燃烧时释放的能量。核能的巨大性由此可见。正因为核能如此巨大,在某些特殊领域内应用时就更显示了独特的优越性。 核能的第二个特点是燃料储量非常丰富。地球上铀、钍资源非富,钍占第七位,铀占第九位,且分布广泛,可以说是到处都有,是最丰富的元素之一。但大多数都以化合物状态存在,铀的品位从百万分之几到百分之十几不等。按照目前有的加工技术水平,铀品位在0.01% 上就有工业开采价值。地球上的铀、钍资源所拥有的裂变能,大约是地球上化石能源总量的几十倍。因此,重核裂变能是一种丰富的能源,在地球上化石能源日趋枯竭的阶段,最有希望成为人类近期主要能源之一。重核裂变能不是无限能源,由于核燃料铀、钍资源的有限性,决定了它只是一种丰富的有限能源,它不能永久地解决人类面临的能源问题。轻核聚变反应的核燃料氘,大量存在于海水中。据科学家测定,地球上每升海水中约含有氘0.03克,氘的总蕴藏量约25—26万亿吨。另一种核燃料氚可由锂大量产生,而地球上锂的储量又非常丰富。由于核燃料氘、氚资源极其巨大,可控轻核聚变反应一旦开发成功,在人类有限的生存年代,轻核聚变能源足可以供应全人类现代化生活全部能源消费达100—300亿年。因此,轻核聚变能可以说是一种取之不尽的无限能源,它完全有资格成为人类未来永久性的主体能源。 核能的第三个特点是经济、安全、对环境污染小。按照目前的技术、经济水平,重核裂变核电站在各个方面都已接近或超过燃煤火力发电站的水平。 正在开发中的轻核裂变核电站,核燃料在聚变反应中并不释放对人体危害较大的μ射线,仅仅释放半衰期比较短的低能β射线,反应产物的放射性污染程度只有重核裂变核电站的三百分之一。
核能以铀矿为主,据1988年末统计,全省已探明的铀矿床44个,其中大型矿床4个,中型矿床7个,小型矿床33个,铀矿点93个。在这些矿床中,以铀与其他有用元素共生组合,可分为以铀为主的单铀型矿床。铀与铜、铅锌、镍、钒共生的共生型矿床; 铀仅作为伴生元素,在开采冶炼其他金属过程中顺便提取铀的伴生型矿床。按含矿主岩(围岩) 的性质又可划分为花岗岩型; 碳、硅、泥岩型; 砂岩型三类。探明储量占世界天然铀资源的0.76% 以上,相当于304.35亿吨标准煤,居全国前列。 |