核能源

1：由於原子核內部結構發生變化而釋放出的能量。應用學科：電力（一級學科）；核電（二級學科）

2：核反應或核躍遷時釋放的能量。例如重核裂變、輕核聚變時釋放的巨大能量。

資源科技（一級學科）；能源資源學（二級學科）

核能是人類歷史上的一項偉大發明，同時也可以叫它為原子能。這離不開早期西方科學家的探索發現，他們為核能的應用奠定了基礎。

1902年居里夫人經過4年的艱苦努力發現了放射性元素釙和鐳。

1905年愛因斯坦提出質能轉換公式。20多年以後德國科學家奧托哈恩用中子轟擊鈾原子核，發現了核裂變現象，核能源開始進入資本主義國家的軍事領域。

1945年之前，人類在能源利用領域只涉及到物理變化和化學變化。二戰時，原子彈誕生了。人類開始將核能運用于軍事、能源、工業、航天等領域。美國、俄羅斯、英國、法國、中國、日本、以色列等國相繼展開對核能應用前景的研究。

A.核裂變能

所謂核裂變能是通過一些重原子核(如鈾-235、鈾-238、鈈-239等)的裂變釋放出的能量

B.核聚變能

由兩個或兩個以上氫原子核(如氫的同位素—氘和氚)結合成一個較重的原子核，同時發生質量虧損釋放出巨大能量的反應叫做核聚變反應，其釋放出的能量稱為核聚變能。

C.核衰變

核衰變是一種自然的慢得多的裂變形式，因其能量釋放緩慢而難以加以利用。

世界發展

核能(nuclear energy)是人類歷史上的一項偉大發明，這離不開早期西方科學家的探索發現，他們為核能的應用奠定了基礎。

19世紀末 英國物理學家湯姆遜發現了電子。

1895年 德國物理學家倫琴發現了X射線。

1896年 法國物理學家貝克勒爾發現了放射性。

1898年 居里夫人與居里先生髮現新的放射性元素釙。

1902年 居里夫人經過4年的艱苦努力又發現了放射性元素鐳。

1905年 愛因斯坦提出質能轉換公式。

1914年 英國物理學家盧瑟福通過實驗，確定氫原子核是一個正電荷單元，稱為質子。

1935年 英國物理學家查得威克發現了中子。

1938年 德國科學家奧托·哈恩用中子轟擊鈾原子核，發現了核裂變現象。

1942年12月2日美國芝加哥大學成功啟動了世界上第一座核反應堆。

1945年8月6日和9日 美國將兩顆原子彈先後投在了日本的廣島和長崎。

1954年 蘇聯建成了世界上第一座核電站------奧布靈斯克核電站。

1964年10月16 日 15時，中國第一顆原子彈成功爆破，發出了驚天動地的巨響。

1955年的1月15日，當一代偉人毛澤東在中南海主持召開中共中央書記處擴大會議時，更多考慮的是國家強大與國防安全。

1983年，中國第一座核電站——秦山核電站動工興建，這座30萬千瓦核電站只引進了部分關鍵技術，其餘均為中國自行設計、自行施工、自行製造。接著，主要引進法國設備的大亞灣核電站也開始建設。

簡介

利用核反應堆中核裂變所釋放出的熱能進行發電的方式。它與火力發電極其相似。只是以核反應堆及 核能發電站

蒸汽發生器來代替火力發電的鍋爐，以核裂變能代替礦物燃料的化學能。除沸水堆外（見輕水堆），其他類型的動力堆都是一迴路的冷卻劑通過堆心加熱，在蒸汽發生器中將熱量傳給二迴路或三迴路的水，然後形成蒸汽推動汽輪發電機。沸水堆則是一迴路的冷卻劑通過堆心加熱變成70個大氣壓左右的過飽和蒸汽，經汽水分離並乾燥后直接推動汽輪發電機。

核反應堆

核能發電利用鈾燃料進行核分裂連鎖反應所產生的熱，將水加熱成高溫高壓，利用產生的水蒸氣推動蒸汽輪機並帶動發電機。核反應所放出的熱量較燃燒化石燃料所放出的能量要高很多（相差約百萬倍），比較起來所以需要的燃料體積比火力電廠少相當多。核能發電所使用的的鈾235純度只約佔3%－4%，其餘皆為無法產生核分裂的鈾238。

舉例而言，核電廠每年要用掉80噸的核燃料，只要2支標準貨櫃就可以運載。如果換成燃煤，需要515萬噸，每天要用20噸的大卡車運705車才夠。如果使用天然氣，需要143萬噸，相當於每天燒掉20萬桶家用瓦斯。換算起來，剛好接近全台灣692萬戶的瓦斯用量。

過程

核能→水和水蒸氣的內能→發電機轉子的機械能→電能。

歷史

簡史 核能發電的歷史與動力堆的發展歷史密切相關。動力堆的發展最初是出於軍事需要。1954年，蘇聯建成世界上第一座裝機容量為 5兆瓦(電)的核電站。英、美等國也相繼建成各種類型的核電站。到1960年，有5個國家建成20座核電站，裝機容量1279兆瓦（電）。由於核濃縮技術的發展，到1966年，核能發電的成本已低於火力發電的成本。核能發電真正邁入實用階段。1978年全世界22個國家和地區正在運行的30兆瓦（電）以上的核電站反應堆已達200多座，總裝機容量已達107776兆瓦（電）。80年代因化石能源短缺日益突出，核能發電的進展更快。到1991年，全世界近30個國家和地區建成的核電機組為423套，總容量為3.275億千瓦，其發電量佔全世界總發電量的約16%。世界上第一座核電站—蘇聯奧布寧斯克核電站.　中國大陸的核電起步較晚，80年代才動工興建核電站。中國自行設計建造的30萬千瓦（電）秦山核電站在1991年底投入運行。大亞灣核電站於1987年開工，於1994年全部併網發電。

原理

核能發電的能量來自核反應堆中可裂變材料(核燃料)進行裂變反應所釋放的裂變能。裂變反應指鈾-235、核燃料水池

鈈-239、鈾-233等重元素在中子作用下分裂為兩個碎片，同時放出中子和大量能量的過程。反應中，可裂變物的原子核吸收一個中子后發生裂變並放出兩三個中子。若這些中子除去消耗，至少有一個中子能引起另一個原子核裂變，使裂變自持地進行，則這種反應稱為鏈式裂變反應。實現鏈式反應是核能發電的前提。

優點

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

2．核能發電不會產生加重地球溫室效應的二氧化碳。

3．核能發電所使用的鈾燃料，除了發電外，暫時沒有其他的用途。

4．核燃料能量密度比起化石燃料高上幾百萬倍，故核能電廠所使用的燃料體積小，運輸與儲存都很方便，一座1000百萬瓦的核能電廠一年只需30公噸的鈾燃料，一航次的飛機就可以完成運送。

5．核能發電的成本中，燃料費用所佔的比例較低，核能發電的成本較不易受到國際經濟情勢影響，故發電成本較其他發電方法為穩定。

缺點

1．核能電廠會產生高低階放射性廢料，或者是使用過之核燃料，雖然所佔體積不大，但因具有放射線，故必須慎重處理，且需面對相當大的政治困擾。

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

3．核能電廠投資成本太大，電力公司的財務風險較高。

4．核能電廠較不適宜做尖峰、離峰之隨載運轉。

5．興建核電廠較易引發政治歧見紛爭。

6．核電廠的反應器內有大量的放射性物質，如果在事故中釋放到外界環境，會對生態及民眾造成傷害。