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科普热点:核能安全吗?
Paul | 2017.07.19 170次阅读 标签: 核能

在我国一次原子弹航投实验中,原子弹坠地被摔裂。邓稼先深知危险,却一个人抢上前去把摔破的原子弹碎片拿到手里仔细检查检验。事后发现他的小便中带有放射性物质,他的肝脏受损,骨髓里也侵入了放射物,我国的核事业正是在许多这样的牺牲下发展起来的,他们在保护了国家安危的同时,也提高了我国的国际地位。而现在,核材料更多地被应用于造福人类,比如发电,可是,核能真的像我们想的那么好吗?

1957年,全世界首次核电站事故在坎布里亚郡西部的温土盖发生了。反应堆发生火灾,导致放射线被释放出来,以至于周围农场的牛奶被禁止销售。

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1986年发生了历史上最严重的切尔诺贝利核电站事故,一个反应堆发生了爆炸,当场炸死几十人,后来由于辐射的危害,几十万人相继死亡,参与救援的人也几乎无一幸免。

2011年3月11日发生的里氏9.0级地震导致福岛县两座核电站反应堆发生故障,其中1号反应堆震后发生异常导致核蒸汽泄漏,并于3月12日发生爆炸。福岛第一核电站3号机组反应堆随后几天也发生爆炸。

在一个个核事故发生以后,我们不禁要问,核能真的安全吗?

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要知道,核辐射对人体的危害十分大,会导致白细胞数量减少、呕吐、食欲减退、暂时性脱发、红细胞减少,严重的会使骨骼和骨密度遭到破坏,红细胞和白细胞数量极度减少,有内出血、呕吐、腹泻症状,甚至导致死亡。

要想了解核电站为什么会发生事故,首先我们需要了解核反应堆的工作原理,其实它和其他的发电站很相似,不过它们生成热量的的方式并不是使用煤炭或煤气,而是利用核裂变反应。在大部分情况下,核反应产生的热量会将水转变为蒸汽,继而驱动涡轮机发电。

核电站使用的是一种叫做“铀”的原料,铀有许多同位素,而在核电站中使用的是铀235这一类,因为这些原子最容易一分为二。由于铀235很稀有,占天然铀的含量不足1%,所以必须提高浓度,让燃料中有2%~3%的含量。

在核反应堆中,铀棒排列成束,浸入一个巨大的耐压水箱中。当反应开始后,被称为种子的高速粒子会撞击铀原子,导致铀原子一分为二,这一过程被称为“核裂变”。这一过程释放出大量能量和更多的中子,于是继续发生碰撞,引发连锁反应。这股能量使水加热,然后热水通过管道输送到蒸汽发生器中。

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为了确保发电站不会过热,人们将使用吸收中子的材料制作的控制棒放入反应堆下面。整个反应都包裹在一层厚厚的混凝土防护层下面,避免辐射泄漏到外界环境中。一些组织反对核电站,因为它们会产生放射性废料,而如果发生事故可能会释放出放射性物质,但核电站并不会释放温室气体,只有以煤炭和煤气为燃料的发电站才会释放温室气体,造成全球变暖。如果没有核电站,英国的碳排放量将会比现在高出5%~12%。

核电站发电不会像化石燃料发电那样污染到大气,也不会产生加重地球温室效应的二氧化碳。在核能发电的成本中,燃料费用所占的比例降低,核能发电成本不易受到国际经济形势影响,所以发电成本也比其他发电方法稳定。但是,核电厂的反应器内有大量的放射性物质,如果在事故中释放到外界环境,会对生态及民众造成伤害。所以使用核电一定要小心啊。

 

本文来源:《纳米寻奇——高科技与材料》,中国科学技术出版社

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