核能是原子核通過(guò)核反應,改變了原有的核結構,由一種原子核變成了另外一種新的原子核,即由一種元素變成另外一種元素或者同位素,由此所釋放出的能量。核能發(fā)電利用這些同位素進(jìn)行核分裂連鎖反應所產(chǎn)生的熱,將水加熱成高溫高壓,推動(dòng)汽輪機進(jìn)行發(fā)電。
核裂變發(fā)電是將原子核裂變所釋放的核能轉變?yōu)殡娔?。重金屬元素?235的原子核吸收一個(gè)中子后產(chǎn)生核反應,使這個(gè)重原子核分裂成兩個(gè)(極少情況下會(huì )是3個(gè))更輕的原子核以及2-3個(gè)自由中子,還有β和γ射線(xiàn)和中微子,并釋放出巨大的能量,這一過(guò)程稱(chēng)為核裂變。
核聚變反應也稱(chēng)為熱核反應。核聚變反應所用的燃料是氘和氚,既無(wú)毒性,又無(wú)放射性,不會(huì )產(chǎn)生環(huán)境污染和溫室效應氣體,是最具開(kāi)發(fā)應用前景的清潔能源。
核反應堆所產(chǎn)生的熱量幾乎全部用于電力的應用,而且,核反應堆的裂變過(guò)程中不會(huì )產(chǎn)生對人體有害的氣體。
核反應堆的能量消耗和產(chǎn)生近乎相等,可以說(shuō)是特別的相近,核能發(fā)電就能夠運用核物質(zhì)的充分反應進(jìn)而有效的進(jìn)行能量的相互轉換,這在一定程度上減少了對于材料使用的浪費。
核反應產(chǎn)生的熱能在轉換成電能的同時(shí),剩余的能量也可以應用與其他的生產(chǎn)中。電能的轉換過(guò)程中所有的數據都是可以控制的,這種有效的控制可以使得核能的產(chǎn)物不會(huì )因為輸送過(guò)程而被浪費掉。
1、核電廠(chǎng)會(huì )產(chǎn)生高低階放射性廢料,或者是使用過(guò)之核燃料,雖然所占體積不大,但因具有放射線(xiàn),故必須慎重處理,且需面對相當大的政治困擾。
2、核能發(fā)電廠(chǎng)熱效率較低,因而比一般化石燃料電廠(chǎng)排放更多廢熱到環(huán)境裏,故核能電廠(chǎng)的熱污染較嚴重。
3、核能電廠(chǎng)投資成本太大,電力公司的財務(wù)風(fēng)險較高。
4、核能電廠(chǎng)較不適宜做尖峰、離峰之隨載運轉。
5、興建核電廠(chǎng)較易引發(fā)政治歧見(jiàn)紛爭。
6、核電廠(chǎng)的反應器內有大量的放射性物質(zhì),如果在事故中釋放到外界環(huán)境,會(huì )對生態(tài)及民眾造成傷害。