核發(fā)電是通過核燃料，如鈾[yóu]-235等，核裂變所產(chǎn)生的能量轉(zhuǎn)化為電能，從而實現(xiàn)發(fā)電。
技術(shù)原理
世界上一切物質(zhì)都是由原子構(gòu)成的，原子又是由原子核和它周圍的電子構(gòu)成的。輕原子核的融合和重原子核的分裂都能產(chǎn)生大量的能量，分別稱為核聚變能和核裂變能，簡稱核能。由于可控的核聚變反應(yīng)技術(shù)仍在研究中，世界上所有的核電站發(fā)電都是運用核裂變能。
核電廠的燃料是鈾。鈾是一種重金屬元素，天然鈾由三種同位素組成：
鈾－235含量0.71%；
鈾－238含量99.28%；
鈾－234含量0.0058%；
鈾－235是自然界存在的易于發(fā)生裂變的唯一核素。
當(dāng)一個中子轟擊鈾－235原子核時，這個原子核能分裂成兩個較輕的原子核，同時產(chǎn)生2到3個中子和射線，并放出能量。如果新產(chǎn)生的中子又打中另一個鈾－235原子核，能引起新的裂變。在鏈?zhǔn)椒磻?yīng)中，能量會源源不斷地釋放出來。
鈾－235裂變放出多少能量呢？請記住一個數(shù)字，即1千克鈾－235全部裂變放出的能量相當(dāng)于2700噸標(biāo)準(zhǔn)煤燃燒放出的能量。
污染情況
核發(fā)電并不能有效防止全球變暖化
核發(fā)電排出的二氧化碳比海洋風(fēng)力發(fā)電多8倍！
最近，不少人主張核發(fā)電是解決全球溫暖化的方案之一。有趣的是生物學(xué)家詹姆斯·洛夫洛克的見解。他批評環(huán)境論者說：一味地等待不知何時才能商用化的風(fēng)力和太陽能，簡直可以說期待“綠色浪漫主義(Green Romanticism)”，想一想未來氣候災(zāi)難將給數(shù)千萬人帶來的災(zāi)難，可以說傷亡人數(shù)達(dá)數(shù)千名的切爾諾貝利核事故核泄事故是值得的。
詹姆士·洛夫洛克的這番話語馬上成為了極力推進(jìn)核發(fā)電事業(yè)的人們的口號。在韓國，核發(fā)電行業(yè)帶頭宣傳核發(fā)電的各種“益處”，另外有言論界的部分人士支持核發(fā)電。他們還埋怨韓國國內(nèi)的環(huán)境論者不分青紅皂白地反對、批判核發(fā)電。像我們這些為防止全球溫暖化而努力的人，幾乎都反對核發(fā)電，其理由有以下幾點。
第一，贊成核發(fā)電的人口口聲聲說核發(fā)電幾乎不排出二氧化碳，但事實并非如此簡單。如果單拿出核發(fā)電的過程來看，對于全球變暖化的影響確實很少。但，核發(fā)電需要其前后處理過程，把這些過程中排出的二氧化碳都加起來，不能說排出少量溫室氣體。
核發(fā)電過程中使用的核燃料不同于一般的化石燃料，須經(jīng)過精煉、轉(zhuǎn)換、濃縮、成型加工等多個物理化學(xué)工序。這些工序當(dāng)然排出大量的二氧化碳。據(jù)最近英國和德國的部分報道資料，核發(fā)電排出的二氧化碳比海洋風(fēng)力發(fā)電多8倍。
第二，我們不能因可以逃脫既有的危險而選擇另外一個新的危險。不能像詹姆斯·洛夫洛克所說的，為了避免氣候災(zāi)難而冒核發(fā)電事故的危險。全球變暖化無疑是目前人類面臨的最大問題，我們要選擇合理、正確的解決方法。為了得到生物燃料，破壞森林和地區(qū)社會，這樣的方法不能說是個好方法、也不能說是個正確的方法。
眾所周知，核發(fā)電還存在諸多問題。比如說，設(shè)備經(jīng)常出故障、地震引發(fā)的大型事故隱患、溫排水引起的海洋生態(tài)系的破壞、放射性廢棄物的問題等等。如果說核發(fā)電是全球變暖化的解決方案，那么我們將要付出的環(huán)境方面的以及社會方面的費用和代價將非常大。
全球能源專家一致認(rèn)為，即使到2050年為止核發(fā)電量達(dá)到如今的三倍，我們所能減少的二氧化碳只有10%。其實，我們只要節(jié)約用電、提高能源效率就能減少10%的溫室氣體，大大不必“動用”核發(fā)電。
發(fā)展歷程
縱觀核電發(fā)展歷史，核電站技術(shù)方案大致可以分四代：
第一代核電站
核電站的開發(fā)與建設(shè)開始于上世紀(jì)50年代。1954年，蘇聯(lián)建成電功率為5兆瓦的實驗性核電站：1957年，美國建成電功率為9萬千瓦的shipping port 原型核電站，這些成就證明了利用核能發(fā)電的技術(shù)可行性。國際上把上述實驗性和原型核電機(jī)組稱為第一代核電機(jī)組。
第二代核電站
上世界60年代后期，在實驗性和原型核電機(jī)組基礎(chǔ)上，陸續(xù)建成電功率在30萬千瓦的壓水堆、沸水堆、重水堆、石墨水冷堆等核電機(jī)組，它們在進(jìn)一步證明核能發(fā)電技術(shù)可行性的同時，使核電的經(jīng)濟(jì)性也得以證明。上世紀(jì)70年代，因石油漲價引發(fā)的能源危機(jī)促進(jìn)了核電的大發(fā)展。目前世界上商業(yè)運行的四百多座核電機(jī)組絕大部分是在這段時期建成的，習(xí)慣上稱之為第二代核電機(jī)組。
第三代核電站
上世紀(jì)90年代，為了解決三里島和切爾諾貝利核電站的嚴(yán)重事故的負(fù)面影響，世界核電業(yè)界集中力量對嚴(yán)重事故的預(yù)防和緩解進(jìn)行了研究和攻關(guān)，美國和歐洲先后出臺了“先進(jìn)輕水堆用戶要求”文件，即URD文件（utility requirements document）和“歐洲用戶對輕水堆核電站的要求”，即（EUR）文（European utility requirements document），進(jìn)一步明確了預(yù)防與緩解嚴(yán)重事故、提高安全可靠性和改善人因工程等方面的要求。國際上通常把滿足URD文件或EUR文件的核電機(jī)組稱為第三代核電機(jī)組。對第三代核電機(jī)組要求能在2010年前進(jìn)行商用建造。
第四代核電站
2000年1月，在美國能源部的倡議下，美國、英國、瑞士、南非、日本、法國、加拿大、巴西、韓國和阿根廷等十個有意發(fā)展核能的國家，聯(lián)合組成了“第四代國際核能論壇”（GIF），于2001年7月簽署了合約，約定共同合作研究開發(fā)第四代核能技術(shù)。根據(jù)設(shè)想，第四代核能方案的安全性和經(jīng)濟(jì)性將更加優(yōu)越，廢物量極少，無需廠外應(yīng)急，并具備固有的防止核擴(kuò)散的能力。高溫氣冷堆，熔鹽堆，鈉冷快堆就是具有第四代特點的反應(yīng)堆。第一代核電站為原型堆，其目的在于驗證核電設(shè)計技術(shù)和商業(yè)開發(fā)前景；第二代核電站為技術(shù)成熟的商業(yè)堆，目前在運的核電站絕大部分屬于第二代核電站；第三代核電站為符合URD或EUR要求的核電站，其安全性和經(jīng)濟(jì)性均較第二代有所提高，屬于未來發(fā)展的主要方向之一；第四代核電站強(qiáng)化了防止核擴(kuò)散等方面的要求，目前處在原型堆技術(shù)研發(fā)階段。
參考資料 >