提到“核”這個字，可能有些人會不由得緊張起來。核武器、核戰争、破壞力巨大、寸草不生等可怕的詞彙，讓人談核色變。

但事實上，隻要滿足一定的條件，我們就可以對核反應過程中産生的能量進行合理利用，讓它成為推動社會經濟發展的能源。

核電站就是對核反應加以運用的典例，下面就跟着小編一起來了解下核電站的原理吧？

“核電站”，顧名思義，最終目的是将核能轉化成電能供我們使用。

網絡上，包括知乎和微博等媒體曾對核電站的原理有讨論，有些人認為核電站的原理僅僅是“燒水”。

這個說法并不全面，核電站的工作原理中确實有燒水這一步，主要起到能量轉化的作用，但整個過程比燒水複雜得多。

想要了解核電站的工作原理，就要先了解核反應，核反應有核聚變和核裂變兩大類。

核裂變是指由重的原子核分裂成兩個或多個質量較小原子核的反應，目前大多數核電站的能量來源就是核裂變。

核裂變示意圖

核聚變是指質量小的原子核在高溫高壓等條件下，核外電子擺脫原子核的束縛從而形成等離子體，此時原子核之間的碰撞概率加大，若原子核發生碰撞後聚合，則稱作核聚變，核聚變發生的同時可放出巨大能量。

核聚變示意圖

一般而言，核裂變和核聚變的過程都會釋放大量能量，核聚變釋放的能量比核裂變更大，但是依靠人類目前的技術水平還很難對核聚變反應加以控制，因此目前核電站、核動力等利用的都是核裂變過程中釋放的能量。

具體來講，以釋放能量的核反應為例，該反應滿足質能守恒定律。

原子結構示意圖

不同的原子核由不同數量的核子構成。反應前後總核子數目保持不變，但由于不同核素中的核子平均質量不同，反應後總質量可能減少，即發生“質量虧損”。

虧損的質量不會憑空消失，由愛因斯坦的質能方程，我們知道虧損的質量會轉化為大量能量釋放出來，釋放出的能量即為核反應釋放的原子能，即“質能守恒”。

核電站主要由“核島”和“常規島”兩大部分組成。

核島是原子核裂變反應發生的地方，也是反應堆所在處；常規島主要包括汽輪發電機組及其配套的設施和廠房等部分。

反應堆是核能發電的核心部分，我們一般會利用中子轟擊鈾-235或钚-239，使之分裂為兩個或更多個質量較小的原子核，同時釋放多個中子。

釋放的中子還會繼續轟擊其他原子核，使反應過程持續下去，從而形成一個鍊式反應。

鍊式反應

為了使鍊式反應相對可控，在反應堆中有一些能夠吸收部分中子的材料，我們一般稱之為“控制棒”。

在整個鍊式反應的過程中會釋放大量能量，這部分能量可以使作為反應冷卻劑的水變為高溫高壓狀态的水，也就是被人們稱之為“燒水”的部分，但這與日常生活的燒開水完全不是一回事。

高溫高壓的水通過U形的蒸汽發生器，就能将熱量傳遞給U形器外的水，并使之變為飽和蒸汽狀态。

蒸汽推動汽輪機的轉子旋轉，将熱能轉化成機械能，而該轉子是直接與發電機的軸相連的，這樣一來，汽輪機就可以直接帶動發電機進行發電，最終把機械動能轉化成電能，儲存輸送後供人類日常生活使用。

核能發電的整個過程安全系數相對較高，但“鄰避問題”是制約核能發展的重要難點之一。

所謂鄰避問題，是指具有一定風險或公衆主觀上認為有一定風險的公共設施産生的效益被所有人共享，但是潛在風險隻由臨近這些設施的居民承擔，使臨近居民産生抵制情緒的現象。

盡管核電站采用了嚴格的防護措施以及完善的安全保障措施，但任何工業設施都無法保證100%安全可靠。

核電站洩漏事故的發生概率确實很低，但一旦發生，其損失可能是巨大的，日本福島核洩漏事件就是典型的案例。

關于“鄰避問題”，我們應該加強對公衆的宣傳，保持謹慎原則的同時也要防止過度誇大其危害，阻礙我們和平利用、發展核能。

在明白了核電站的基本工作原理後，我們也應該對核電站未來的發展趨勢有一定了解。

從清潔角度看，與火力、水力發電等傳統發電方式相比，核能發電過程并不會産生二氧化硫、氮氧化物和煙塵等空氣污染物，而且二氧化碳的釋放量也較低，十分有利于控制溫室效應。

核能與風能類似，都屬于較為清潔的能源種類。

目前，世界核能發電量占總發電量的10%左右，而我國核能發電量占國内總發電量的4%上下。

在技術方面，我國的核反應堆技術已經發展到了第四代，第四代核能系統可以大幅度提高燃料的利用率，同時減少核廢料的産生，在安全性和經濟性上表現都更加優越。

但這項技術仍未實現規模生産，商用化估計可在2030年前後實現。結合我國的産業結構升級和“一帶一路”發展戰略，今後國内外的核電需求不容小觑。

新時代的青少年們更應該對核電知識和核能的戰略地位重要性有一定的了解，既不要一味地恐核、畏核、談核色變，也不能簡單地将核電站的原理理解為“燒水”過程，這也有助于提升公衆對于核能安全的正确認知度，推動和平利用核能的發展進程。

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