發(fā)布時(shí)間:2015-12-08所屬分類:科技論文瀏覽:1次
摘 要: 人類工業(yè)科技新發(fā)展中,核電科技的新應(yīng)用模式及應(yīng)用措施有哪些呢,應(yīng)該如何來促使現(xiàn)在核工業(yè)的新發(fā)展方向呢?我們也都知道核電是利用核燃料裂變反應(yīng)釋放的能量而產(chǎn)生的電力能源,核電產(chǎn)業(yè)則是圍繞核能發(fā)電而形成的一系列經(jīng)濟(jì)活動(dòng),是關(guān)系到國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展和國(guó)家
人類工業(yè)科技新發(fā)展中,核電科技的新應(yīng)用模式及應(yīng)用措施有哪些呢,應(yīng)該如何來促使現(xiàn)在核工業(yè)的新發(fā)展方向呢?我們也都知道核電是利用核燃料裂變反應(yīng)釋放的能量而產(chǎn)生的電力能源,核電產(chǎn)業(yè)則是圍繞核能發(fā)電而形成的一系列經(jīng)濟(jì)活動(dòng),是關(guān)系到國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展和國(guó)家經(jīng)濟(jì)安全的綜合性很強(qiáng)的重要產(chǎn)業(yè)。因此,一個(gè)國(guó)家能否擁有自己的核電產(chǎn)業(yè),是衡量一個(gè)國(guó)家綜合國(guó)力的重要標(biāo)志。同時(shí),核電作為一種清潔安全的能源形式,是調(diào)整國(guó)家電源結(jié)構(gòu),實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)和生態(tài)環(huán)境科學(xué)與協(xié)調(diào)發(fā)展、促進(jìn)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級(jí),以及在新形勢(shì)下保持和提高國(guó)家核能力的基本保證。本文是一篇核電工業(yè)論文。
摘要:隨著科技的進(jìn)步,核工業(yè)的發(fā)展必將朝著安全,清潔,環(huán)保,高能的方向發(fā)展。核工業(yè)技術(shù)人才更加優(yōu)化,知識(shí)水平更加完整,整體素質(zhì)也將全面提高,這與產(chǎn)業(yè)發(fā)展相適應(yīng),促進(jìn)核工業(yè)的發(fā)展。新的征程中,我們要以對(duì)國(guó)家和人民高度負(fù)責(zé)的態(tài)度,始終樹立“安全第一、質(zhì)量第一”的思想,確保核安全萬無一失,真正做到讓黨和國(guó)家滿意,讓民眾放心。
關(guān)鍵詞:核電工業(yè),工業(yè)科技,論文投稿
一、發(fā)展簡(jiǎn)史
20世紀(jì)30年代,隨著核物理的,核能的利用被提上日程。40年代初,美國(guó)為搶在德國(guó)之前制造出原子彈, 集中一大批歐美科學(xué)家和工程技術(shù)人員, 投入巨大的物力和資金,開始了核技術(shù)研究和創(chuàng)建核。1941年12月6日, 美國(guó)總統(tǒng)F.D.羅斯福批準(zhǔn)了著名的原子彈研制計(jì)劃——“曼哈頓工程”;這是一個(gè)由政府控制的龐大的融科學(xué)技術(shù)、軍事和工業(yè)為一體的國(guó)防工程;它征調(diào)了全國(guó)最先進(jìn)的技術(shù)設(shè)備和數(shù)千名科技人員, 投資達(dá)數(shù)十億美元。1942年12月2日,由科學(xué)家E. 費(fèi)米領(lǐng)導(dǎo)的研究小組指導(dǎo),開始建立世界上第一座核反應(yīng)堆;后來又陸續(xù)建立了三座生產(chǎn)钚-239的石墨水冷反應(yīng)堆和一個(gè)提取钚-239的放射化學(xué)工廠,以及氣體擴(kuò)散和電磁分離鈾廠。
論文網(wǎng)推薦:《中國(guó)核電》,《中國(guó)核電》宣傳我國(guó)核電建設(shè)的方針政策;研討我國(guó)核電建設(shè)的規(guī)劃和加快我國(guó)核電發(fā)展的相關(guān)重大問題;分析討論核電站的安全性、可靠性、經(jīng)濟(jì)性;介紹與我國(guó)核電工程建設(shè)有關(guān)的法規(guī)、標(biāo)準(zhǔn);交流核電工作管理和建設(shè)經(jīng)驗(yàn);宣傳我國(guó)核電自主研發(fā)、設(shè)計(jì)建造和設(shè)備國(guó)產(chǎn)化的最新進(jìn)展;報(bào)道國(guó)內(nèi)外核電建設(shè)和運(yùn)營(yíng)的最新動(dòng)態(tài)和信息;跟蹤國(guó)外先進(jìn)核電技術(shù);加強(qiáng)與國(guó)際相關(guān)組織機(jī)構(gòu)的信息與技術(shù)交流;普及核電知識(shí)。
1945年,美國(guó)研制生產(chǎn)出原子彈,其中一顆于當(dāng)年7月16日進(jìn)行了試爆, 兩顆于當(dāng)年8月6日和9日分別投到了日本的廣島和長(zhǎng)崎。第二次世界大戰(zhàn)后,美國(guó)的核工業(yè)進(jìn)一步發(fā)展, 除繼續(xù)擴(kuò)大易裂變物質(zhì)的生產(chǎn)、大量進(jìn)行核試驗(yàn)、制造核武器外,也將核能利用作為船艦的動(dòng)力,建設(shè)核電站;1957年美國(guó)第一座核電站運(yùn)行,至今已擁有核電站上百座。前蘇聯(lián)于20世紀(jì)30年代開始從事核能研究,1943年決定研制核武器;1948年第一座生產(chǎn)钚-239的反應(yīng)堆投入運(yùn)行;1949年8月進(jìn)行了首次核試驗(yàn);1952年第一座氣體擴(kuò)散工廠投產(chǎn);1954年6月建成世界上第一座核電站, 至今已擁有核電站幾十座。英國(guó)和法國(guó)在第二次世界大戰(zhàn)后開始建立核工業(yè),分別在1952年和1960年進(jìn)行了首次核試驗(yàn)。
核工業(yè)在國(guó)防中具有重要的地位和作用。核武器比常規(guī)武器有更大的殺傷力和破壞力,且造成放射性污染, 對(duì)環(huán)境生態(tài)有長(zhǎng)期的、嚴(yán)重的后果。有鑒于此,核武器成了某些國(guó)家軍事戰(zhàn)略的基礎(chǔ),如美國(guó)的“遏制戰(zhàn)略”、“大規(guī)模報(bào)復(fù)戰(zhàn)略”、“威懾戰(zhàn)略”等,都是以強(qiáng)大的核力量為后盾的;世界上許多國(guó)家也都很重視核技術(shù)和核工業(yè)的發(fā)展。毛澤東曾指出:“在今天的世界上,我們要不受人家欺負(fù),就不能沒有這個(gè)東西。”中國(guó)要打破帝國(guó)主義的核訛詐和核壟斷,維護(hù)國(guó)家的安全,自立于世界民族之林,在國(guó)防上就不能沒有完整的核工業(yè)。
在國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展中,核工業(yè)也具有極為重要的作用。核工業(yè)從早期為軍用服務(wù)發(fā)展起來后,陸續(xù)轉(zhuǎn)向?yàn)槊裼梅⻊?wù),如核能轉(zhuǎn)換為電能 、熱能、機(jī)械動(dòng)力等。與有機(jī)燃料相比,核燃料具有異常高的熱值,成品燃料的貯存和運(yùn)輸費(fèi)用較少,因而在選擇核電廠址時(shí),不受燃料開采和加工地區(qū)的地理限制,從而適于在缺乏有機(jī)燃料和水能資源的地區(qū)提供能源,也適于用作持久航行的遠(yuǎn)洋船艦的動(dòng)力。核電站在正常運(yùn)行情況下釋放的有害物質(zhì)比火電站少得多,有利于環(huán)境保護(hù)。在一些國(guó)家和地區(qū),核電已經(jīng)能在經(jīng)濟(jì)上同火電具有同等重要的意義。由于煤炭、石油、天然氣、水資源有限,而人類對(duì)能源的需求又在不斷增長(zhǎng),因此, 核電已被公認(rèn)為是一種重要的能源。大力發(fā)展核電已成為世界能源發(fā)展的總趨勢(shì)。此外,核工業(yè)和核技術(shù)還向國(guó)民經(jīng)濟(jì)各部門提供多種放射性同位素產(chǎn)品、射線儀器儀表以及輻射技術(shù),在輻射加工、食品保鮮、輻射育種、滅菌消毒、醫(yī)療診斷、跟蹤探測(cè)、測(cè)量等科研生產(chǎn)方面發(fā)揮愈來愈大的作用。核科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和核能的和平利用是20世紀(jì)人類最偉大的成就之一。經(jīng)過半個(gè)多世紀(jì)的發(fā)展,核能技術(shù)已經(jīng)滲透到能源、工業(yè)、農(nóng)業(yè)、醫(yī)療、環(huán)保等各個(gè)領(lǐng)域,為提高各國(guó)人民的生活質(zhì)量作出了重要貢獻(xiàn)。核能技術(shù)的不斷發(fā)展和進(jìn)步,從利用裂變能到開發(fā)聚變能,寄托著人類對(duì)未來的期望,它將成為最終解決全球可持續(xù)發(fā)展的主要能源。
世界核高科技產(chǎn)業(yè)發(fā)展起始于20世紀(jì)30年代到40年代初,那時(shí),核物的一系列重大發(fā)現(xiàn)和發(fā)展開辟了人類利用核能的新紀(jì)元。美國(guó)的民用核計(jì)劃起始于20世紀(jì)50年代。1953年12月8日,艾森豪威爾總統(tǒng)發(fā)表了“和平利用原子能”的演講,正式宣告美國(guó)核工業(yè)開始向民用方面轉(zhuǎn)移。1954年美國(guó)頒布了新的《原子能法》,以形式確定了核能的和平利用,此后美國(guó)開始利用軍用核技術(shù)著手建造發(fā)電用的反應(yīng)堆,1957年,美國(guó)第一座核電站——希平港壓水堆核電站投入運(yùn)行。此后一系列示范核電廠相繼建成,60年代后期和70年代,美國(guó)核電工業(yè)迅速發(fā)展并商業(yè)化。美國(guó)核工業(yè)的第二次軍轉(zhuǎn)民高潮起始于90年代初。1990年,美國(guó)能源部長(zhǎng)James D.Watkins要求美國(guó)的三個(gè)主要核武器實(shí)驗(yàn)室——洛斯?阿拉莫斯國(guó)家實(shí)驗(yàn)室、勞倫斯?利弗莫爾國(guó)家實(shí)驗(yàn)室和桑迪亞國(guó)家實(shí)驗(yàn)室把工作重點(diǎn)從軍用轉(zhuǎn)向民用。
前蘇聯(lián)在研制成功核武器之后,也將核技術(shù)轉(zhuǎn)向了核電領(lǐng)域。1954年,蘇聯(lián)利用石墨水冷生產(chǎn)堆的經(jīng)驗(yàn),在奧布寧斯克建成了世界上第一座核電站。此后,蘇聯(lián)就一直在開展有關(guān)大型的、具有經(jīng)濟(jì)效益的核電站建設(shè)的研制開發(fā)工作,并以較快速度建設(shè)了一批核電站。總的來說,前蘇聯(lián)設(shè)計(jì)建造的核電站運(yùn)行一直比較穩(wěn)定,而且負(fù)荷因子很高,特別是VVER-440型壓水堆核電機(jī)組,多年來負(fù)荷因子一直位于世界前列。但是,切爾諾貝利事故暴露出了蘇聯(lián)核電站安全性上存在嚴(yán)重。盡管VVER型壓水堆的安全性比切爾諾貝利的大功率管式鈾石墨堆要好得多,但在核電站儀器儀表控制系統(tǒng)等方面,蘇聯(lián)要大大落后于西方核電先進(jìn)國(guó)家。蘇聯(lián)解體后,大多數(shù)主要的核燃料循環(huán)設(shè)施和為核武器計(jì)劃生產(chǎn)的大量?jī)?chǔ)存的核材料都留在了俄羅斯。在核電發(fā)展的同時(shí),核科學(xué)技術(shù)在其他民用領(lǐng)域也得到迅速發(fā)展。但是,核科學(xué)技術(shù)的本質(zhì)特征是軍民兩用。由于核科學(xué)技術(shù)的綜合性和敏感性,所有核技術(shù)一直是國(guó)際所關(guān)注和嚴(yán)格監(jiān)管的領(lǐng)域。除了放射性同位素和輻射技術(shù)在工農(nóng)醫(yī)中外,其他核科學(xué)技術(shù)應(yīng)用均和國(guó)防高科技產(chǎn)業(yè)緊密相關(guān)。
1986年,國(guó)際原子能機(jī)構(gòu)(IAEA)出版了安全叢書,首次提出了“安全文化”的概述,并在后續(xù)的安全叢書中對(duì)其做了進(jìn)一步闡述。與此同時(shí),各核電營(yíng)運(yùn)單位核安全文化建設(shè)也開始不斷推進(jìn),但人們對(duì)核安全文化的認(rèn)識(shí)還停留在態(tài)度和觀念上,還未進(jìn)一步深入到將態(tài)度、觀念真正落實(shí)到人的行為中。002年,核電界經(jīng)過激烈的辯論,進(jìn)一步提出了核安全文化的定義:一個(gè)組織的價(jià)值觀和行為,以領(lǐng)導(dǎo)為楷模,并內(nèi)化為員工的行為,致力于使核安全處于最高優(yōu)先的地位。定義第一次強(qiáng)調(diào)價(jià)值觀和行為的統(tǒng)一,并重點(diǎn)強(qiáng)調(diào)全員的行為。這是核安全文化的進(jìn)一步的新發(fā)展。 然而,隨著國(guó)家核電發(fā)展不斷提速,核安全文化建設(shè)的需求也不斷突出,近期中國(guó)核電運(yùn)行和建設(shè)過程中一些事件也凸顯了以下的問題: 核安全文化的稀釋。隨著核電快速發(fā)展,對(duì)核專業(yè)人員需求量也越來越大。大量外部非核領(lǐng)域人員的加入,包括燃煤電廠員工、非核領(lǐng)域承包商、農(nóng)民工等,稀釋了核電企業(yè)原有的核安全文化。更有少數(shù)人提出核電運(yùn)營(yíng)“去核化”.
二、核工業(yè)的重要性
①核工業(yè)能利用核能使之轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔堋崮芎蜋C(jī)械動(dòng)力,與有機(jī)燃料相比,核燃料具有異常高的熱值,單位質(zhì)量核燃料產(chǎn)生的熱量為有機(jī)燃料的2.8兆倍。用它作為能源,成品燃料的保存和運(yùn)輸費(fèi)用很少,因而在選擇核電站廠址時(shí)不受燃料開采和加工地區(qū)的限制,適合于在缺乏有機(jī)燃料和水力資源的地區(qū)提供能源,也可作為持久航行的遠(yuǎn)洋船艦的動(dòng)力。核電站在正常運(yùn)行情況下釋放的有害物質(zhì)比火電站的少得多,有利于環(huán)境保護(hù),是一種清潔的能源。核電技術(shù)已經(jīng)成熟,在一些國(guó)家,核電已能在經(jīng)濟(jì)上同火電相競(jìng)爭(zhēng)。由于煤炭和石油儲(chǔ)量有限,能供開采利用的時(shí)間也是有限的,而利用水力發(fā)電,又受水利資源地域上的限制,因此,利用核能發(fā)電,已被公認(rèn)為一種替代能源。到1985年底,在全世界26個(gè)國(guó)家和地區(qū)有374座核電站在運(yùn)行,總裝機(jī)容量為249754MW(兆瓦),約占世界電站總裝機(jī)容量的15%左右。大力發(fā)展核能已成為世界能源發(fā)展的總趨勢(shì)。但迄今廣泛發(fā)展的熱中子反應(yīng)堆核電站,僅利用天然鈾中含量約0.7%的鈾-235.為滿足今后較長(zhǎng)時(shí)間的能源需求,必須發(fā)展快中子堆核電站。在這種反應(yīng)堆中,能以工業(yè)規(guī)模將鈾-238轉(zhuǎn)換為人工的易裂變核素钚-239,使鈾資源的利用提高約60倍。法國(guó)和蘇聯(lián)已成功地建造和運(yùn)行了快中子反應(yīng)堆核電站。預(yù)計(jì)到21世紀(jì)初,這種堆型將進(jìn)入商用階段。快中子反應(yīng)堆核電站及其燃料循環(huán)系統(tǒng)將是核工業(yè)的重要組成部分。遠(yuǎn)期則是發(fā)展利用氘氚核聚變產(chǎn)生能量的核聚變堆。
②向國(guó)民經(jīng)濟(jì)各部門提供多種放射性同位素產(chǎn)品、同位素儀器儀表以及輻射技術(shù)等核技術(shù),在輻射加工、食品保鮮、輻射育種、滅菌消毒、醫(yī)療診斷、示蹤探測(cè)、分析測(cè)量和科技生產(chǎn)等方面發(fā)揮愈來愈大的作用。放射性同位素和核技術(shù)應(yīng)用的投資少、見效快、收益大、能耗低、公害小,經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益顯著。在國(guó)際上已迅速發(fā)展成為新興的工業(yè),廣泛用于國(guó)民經(jīng)濟(jì)工、農(nóng)、醫(yī)、科技等各個(gè)領(lǐng)域。
③核工業(yè)的發(fā)展需要冶金、化工、機(jī)械制造、電子等工業(yè)的支持,從而也促進(jìn)了它們的發(fā)展。核工業(yè)所要求的耐輻射、耐高溫、抗腐蝕、超導(dǎo)體材料將開辟新材料的發(fā)展途徑。核技術(shù)中的活化分析、示蹤技術(shù),提供了其他方法所不能解決的研究、分析手段。核工業(yè)的發(fā)展還促進(jìn)許多新的科學(xué)領(lǐng)域,如輻射化學(xué)、放射化學(xué)、輻射劑量學(xué)、核醫(yī)學(xué)、核電子學(xué)等的發(fā)展。核工業(yè)與國(guó)民經(jīng)濟(jì)各部門密切相關(guān)、相互促進(jìn)。
三、核技術(shù)的應(yīng)用
(1)核電
核電產(chǎn)業(yè)所固有的缺陷,即公眾安全性所引起的爭(zhēng)議,使當(dāng)前世界核電發(fā)展面臨著困境。因此,如何積極有效并安全清潔地發(fā)展核電已成為理論界和世界各國(guó)關(guān)心的重要問題。同樣,尚處于“幼稚期”的中國(guó)核電產(chǎn)業(yè)如何選擇其發(fā)展道路,已經(jīng)成為中國(guó)能源工業(yè)發(fā)展中急待解決的問題。
(2)核燃料
核工業(yè)是一個(gè)完整的循環(huán)經(jīng)濟(jì)體系。核燃料循環(huán)產(chǎn)業(yè)是核科技工業(yè)的重要組成部分,是我國(guó)戰(zhàn)略核力量建設(shè)和核電事業(yè)發(fā)展的重要基礎(chǔ)。包括鈾礦地質(zhì)勘查、鈾礦采冶、鈾轉(zhuǎn)化、鈾濃縮、核燃料元件加工制造、乏燃料后處理等環(huán)節(jié)。
四、世界核工業(yè)發(fā)展趨勢(shì)
核工業(yè)是非常敏感和特殊的行業(yè)。軍用核工業(yè)是大國(guó)軍事戰(zhàn)略的基石,是懾止戰(zhàn)爭(zhēng)、保衛(wèi)國(guó)家安全的重要手段。同時(shí),核工業(yè)既可服務(wù)于軍,又可服務(wù)于民;研究發(fā)展需要投入巨大的人力和物力;行業(yè)發(fā)展需要有別于其他行業(yè)的特殊政策;涉及核安全、核不擴(kuò)散、放射性廢物管理、核設(shè)施退役等非常敏感的。鑒于這些特殊性,尤其是安全與擴(kuò)散問題等,早在核高產(chǎn)業(yè)發(fā)展初期,就有許多國(guó)際組織來關(guān)注它的發(fā)展,如IAEA、OECD/NEA、IEA(世界能源組織)等,并且專門關(guān)注核工業(yè)某一特定領(lǐng)域的國(guó)際組織也陸續(xù)成立,如世界核運(yùn)營(yíng)者協(xié)會(huì)(WANO)等。冷戰(zhàn)結(jié)束后,各國(guó)對(duì)軍事戰(zhàn)略進(jìn)行了重大調(diào)整。但可以預(yù)見,在今后相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)期內(nèi),核威懾作為有核國(guó)家軍事戰(zhàn)略核心的地位不會(huì)輕易改變。
核工業(yè)加強(qiáng)政府集中管理的趨勢(shì)。鑒于核高科技產(chǎn)業(yè)在國(guó)家安全戰(zhàn)略中的絕對(duì)重要地位,核大國(guó)和核門檻國(guó)家對(duì)核武器研制和核材料生產(chǎn)均采取政府集中管理的模式,即由政府一個(gè)獨(dú)立的高層次的部門統(tǒng)一管理。美國(guó)于1947年成立原子能委員會(huì),管轄曼哈頓工程及相關(guān)科研和生產(chǎn)部門。1973年,美國(guó)通過能源改組法,解散原子能委員會(huì),成立能源部和核管理委員會(huì)。能源部接管了包括核材料生產(chǎn)、軍事應(yīng)用、反應(yīng)堆發(fā)展等全部業(yè)務(wù)活動(dòng)。到目前為止,美國(guó)軍用核材料生產(chǎn)、核武器維護(hù)與研制、核試驗(yàn)等主要軍用核工業(yè)職能全部由能源部負(fù)責(zé)。英國(guó)最初由軍需部負(fù)責(zé)軍用核工業(yè)發(fā)展。隨后成立了原子能管理局接管核相關(guān)的政府管理職能。法國(guó)于1945年成立原子能委員會(huì)(CEA)。法國(guó)的軍用核技術(shù),從鈾的獲取到核武器試驗(yàn)全部由原子能委員會(huì)統(tǒng)管。CEA最初由政府首腦領(lǐng)導(dǎo),1971年后改由工業(yè)和科學(xué)發(fā)展部領(lǐng)導(dǎo)。與軍用密切相關(guān)的工廠和科研單位由CEA領(lǐng)導(dǎo)。前蘇聯(lián)最初由中型機(jī)械工業(yè)部負(fù)責(zé)與核材料生產(chǎn)相關(guān)的科研生產(chǎn)與核武器研制任務(wù)。目前,俄羅斯有原子能部對(duì)軍民核工業(yè)實(shí)行統(tǒng)一集中領(lǐng)導(dǎo)。