核能发电

原子核能转换成电能的过程。指原子核反应所产生的能量叫核能，它包括已经广泛应用于原子电站的核裂变能和正在开展研究的核聚变能(即可控热核能)。氢弹就是利用轻核的聚变反应造成的，太阳就是同轻核的聚变反应而放出大量能量。裂变反应的核能利用已经比较成熟。目前世界上所有运行和建造中的核能发电站都是利用这种反应。受控制核聚变反应的核能利用，至今仍是科学技术上一个未曾解决的问题，正在大力研究中，距离实际应用还为期较远，估计在下世纪初有可能加以利用。

近年来，核电站发展很快，全世界已有27个国家建立了总数达407座核电站，发电量已占世界总发电量的12%左右，预计到2000年，核电要占总发电量的23―30%。这充分说明，核能发电正蓬勃发展。

地球上核燃料资源储量究竟有多少?能用多长时间呢?现已探明，有经济开采价值的铀矿资源估计不超过400万吨，与地球上石油资源的能量差不多。目前用在原子能发电站中的核燃料是铀235，但它仅占天然铀的0.7%。如果按目前使用方式及消耗水平，大概只够用几十年。但是，现已成功地开辟了核燃料扩大再生产的可能途径。在核反应堆中的链式裂变反应，除了产生热能以外，还产生多余的中子。这些中子有一部分会与铀238产生反应，经过一系列放射性转化后，变为钚239。而钚239也是核燃料。此外，如把钍232放在反应堆中，给中子作用后，最终会变成铀233，而铀233也是核燃料。这样，就有可能扩大核燃料资源，因为自然界钍的储量要比铀多几十倍。

如果在反应堆中结合进行新的核燃料钚239或铀233的分裂和形成过程，就可以建成不仅基本上不需要消耗“燃料”，而且还能增加“燃料”的系统。这叫做增殖反应堆。在这种反应堆中，1公斤天然铀可以发出比用铀235的热中子普通反应堆多30―40倍的能量。如果能从天然铀中多获得30―40倍的能量，就不仅可使用价格低的铀或钍，而且还能使用较贵的铀或钍，从而可能开发分布在海水、贫铀矿、酸性岩石中的几百亿吨铀和更多的钍。这些核资源足够使用几千年。