問答題案例分析題"宇宙大爆炸理論"是現代宇宙學中最著名、也是影響最大的一種學說,它是到目前為止關于宇宙起源最科學的一種解釋。大爆炸理論的主要觀點是認為整個宇宙最初聚集在一個"原始原子"中,然后突然發生大爆炸,使物質密度和整體溫度發生極大的變化,宇宙從密到稀、從熱到冷、不斷膨脹,形成了我們的宇宙。最初那次無與倫比的爆發就被稱為大爆炸,這一關于宇宙起源的理論則被稱為宇宙大爆炸理論。 宇宙大爆炸的設想最早由比利時天文學家勒梅特在1932年提出的。到20世紀40年代,美籍俄國天體物理學家伽莫夫提出了熱大爆炸宇宙學模型,并計算出爆炸之初的溫度、溫度下降的快慢等,論述了演化過程。大爆炸理論在誕生之初由于缺少證據并不使人信服,但到20世紀60年代以后,越來越多的證據表明大爆炸模型在科學上有強大的說服力,特別是英國著名理論物理學家斯蒂芬·霍金對于宇宙起源后最初的宇宙演化圖景作了清晰的闡釋。 根據大爆炸宇宙學模型的觀點,宇宙150億年的演化過程分為三個階段。大爆炸的整個過程大致是這樣的: 大約150億年前,宇宙內的所存物質和能量都聚集到了一起,并濃縮成很小的體積,溫度極高,密度極大。突然,這個體積無限小的點在四大皆空的"無"中爆炸了,時空從這一刻開始,物質和能量也由此產生,這就是宇宙創生的大爆炸。人們將大爆炸的瞬間定作宇宙年齡"零"時。 第一個階段是宇宙的極早期。宇宙處在這個階段的時間特別短,短到以秒來計,稱為"太初第一秒"。剛剛誕生的宇宙是極其熾熱、致密的,隨著宇宙迅速膨脹,溫度急速下降。宇宙年齡為百分之一秒時,溫度降到1000億攝氏度;宇宙年齡為1秒時,溫度繼續下降,但仍高達100億攝氏度以上,宇宙處于一種極高溫、高密的狀態,當時除氫核--質子外,沒有任何別的化學元素,只有由質子、中子、電子、光子等基本粒子混合而成,成為熱平衡狀態下的"宇宙湯"。 第二個階段是化學元素形成階段,大約經歷了數千年。在"宇宙湯"中,原先只有中子和質子等基本粒子,在3分鐘時中子和質子之比為1:6。隨著整個宇宙體系不斷膨脹,溫度很快下降。當溫度降到10億度左右時,中子開始失去自由存在的條件,化學元素從這一時期開始形成。中子和質子開始核聚變過程,所有的中子迅速合成到由兩個質子和兩個中子構成的氦核中,余下的質子就成了氫原子核。這一時期還合成了其它輕元素,如氘、氚、鋰、鈹、硼等,數量較少。各種輕元素的豐度--即與氫的比例在宇宙各處都是一定的。當溫度進一步下降到100萬攝氏度時,早期形成化學元素的過程就結束了。此時宇宙間的物質主要是這些比較輕的原子核和質子、電子、光子等,光輻射很強,但是沒有星體存在。 第三個階段是宇宙形成的主體階段。這個階段的時間最長,至今我們仍生活在這一階段中。這一階段起始于溫度降到幾千攝氏度時,此時上述各種原子核開始與電子結合為中性原子,這一過程稱為復合。由于溫度的降低,輻射也逐步減弱,宇宙間主要是氣態物質,這些物質的微粒相互吸引、融合,形成越來越大的團塊。又過了幾十億年,中性原子在引力作用下逐漸聚集,先后形成了各級天體。氣體逐漸凝聚成星云,并逐漸演化成星系、恒星和行星,再進一步形成各種各樣的恒星體系,成為我們今天所看到的五彩繽紛的星空世界。在個別天體上還出現了生命現象,人類也終于在地球上誕生了。生命現象出現在宇宙形成的哪個階段?這個階段的主要特征是什么?
參考答案 生命現象出現在宇宙形成的第三個階段,也是宇宙形成的主體階段。這個階段的時間最長,至今我們仍生活在這一階段中。這一階段起始...

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1.問答題"宇宙大爆炸理論"是現代宇宙學中最著名、也是影響最大的一種學說,它是到目前為止關于宇宙起源最科學的一種解釋。大爆炸理論的主要觀點是認為整個宇宙最初聚集在一個"原始原子"中,然后突然發生大爆炸,使物質密度和整體溫度發生極大的變化,宇宙從密到稀、從熱到冷、不斷膨脹,形成了我們的宇宙。最初那次無與倫比的爆發就被稱為大爆炸,這一關于宇宙起源的理論則被稱為宇宙大爆炸理論。 宇宙大爆炸的設想最早由比利時天文學家勒梅特在1932年提出的。到20世紀40年代,美籍俄國天體物理學家伽莫夫提出了熱大爆炸宇宙學模型,并計算出爆炸之初的溫度、溫度下降的快慢等,論述了演化過程。大爆炸理論在誕生之初由于缺少證據并不使人信服,但到20世紀60年代以后,越來越多的證據表明大爆炸模型在科學上有強大的說服力,特別是英國著名理論物理學家斯蒂芬·霍金對于宇宙起源后最初的宇宙演化圖景作了清晰的闡釋。 根據大爆炸宇宙學模型的觀點,宇宙150億年的演化過程分為三個階段。大爆炸的整個過程大致是這樣的: 大約150億年前,宇宙內的所存物質和能量都聚集到了一起,并濃縮成很小的體積,溫度極高,密度極大。突然,這個體積無限小的點在四大皆空的"無"中爆炸了,時空從這一刻開始,物質和能量也由此產生,這就是宇宙創生的大爆炸。人們將大爆炸的瞬間定作宇宙年齡"零"時。 第一個階段是宇宙的極早期。宇宙處在這個階段的時間特別短,短到以秒來計,稱為"太初第一秒"。剛剛誕生的宇宙是極其熾熱、致密的,隨著宇宙迅速膨脹,溫度急速下降。宇宙年齡為百分之一秒時,溫度降到1000億攝氏度;宇宙年齡為1秒時,溫度繼續下降,但仍高達100億攝氏度以上,宇宙處于一種極高溫、高密的狀態,當時除氫核--質子外,沒有任何別的化學元素,只有由質子、中子、電子、光子等基本粒子混合而成,成為熱平衡狀態下的"宇宙湯"。 第二個階段是化學元素形成階段,大約經歷了數千年。在"宇宙湯"中,原先只有中子和質子等基本粒子,在3分鐘時中子和質子之比為1:6。隨著整個宇宙體系不斷膨脹,溫度很快下降。當溫度降到10億度左右時,中子開始失去自由存在的條件,化學元素從這一時期開始形成。中子和質子開始核聚變過程,所有的中子迅速合成到由兩個質子和兩個中子構成的氦核中,余下的質子就成了氫原子核。這一時期還合成了其它輕元素,如氘、氚、鋰、鈹、硼等,數量較少。各種輕元素的豐度--即與氫的比例在宇宙各處都是一定的。當溫度進一步下降到100萬攝氏度時,早期形成化學元素的過程就結束了。此時宇宙間的物質主要是這些比較輕的原子核和質子、電子、光子等,光輻射很強,但是沒有星體存在。 第三個階段是宇宙形成的主體階段。這個階段的時間最長,至今我們仍生活在這一階段中。這一階段起始于溫度降到幾千攝氏度時,此時上述各種原子核開始與電子結合為中性原子,這一過程稱為復合。由于溫度的降低,輻射也逐步減弱,宇宙間主要是氣態物質,這些物質的微粒相互吸引、融合,形成越來越大的團塊。又過了幾十億年,中性原子在引力作用下逐漸聚集,先后形成了各級天體。氣體逐漸凝聚成星云,并逐漸演化成星系、恒星和行星,再進一步形成各種各樣的恒星體系,成為我們今天所看到的五彩繽紛的星空世界。在個別天體上還出現了生命現象,人類也終于在地球上誕生了。簡述伽莫夫、斯蒂芬·霍金對大爆炸理論的貢獻?
參考答案美籍俄國天體物理學家伽莫夫提出了熱大爆炸宇宙學模型,并計算出爆炸之初的溫度、溫度下降的快慢等,論述了演化過程。英國著名理...
2.問答題"宇宙大爆炸理論"是現代宇宙學中最著名、也是影響最大的一種學說,它是到目前為止關于宇宙起源最科學的一種解釋。大爆炸理論的主要觀點是認為整個宇宙最初聚集在一個"原始原子"中,然后突然發生大爆炸,使物質密度和整體溫度發生極大的變化,宇宙從密到稀、從熱到冷、不斷膨脹,形成了我們的宇宙。最初那次無與倫比的爆發就被稱為大爆炸,這一關于宇宙起源的理論則被稱為宇宙大爆炸理論。 宇宙大爆炸的設想最早由比利時天文學家勒梅特在1932年提出的。到20世紀40年代,美籍俄國天體物理學家伽莫夫提出了熱大爆炸宇宙學模型,并計算出爆炸之初的溫度、溫度下降的快慢等,論述了演化過程。大爆炸理論在誕生之初由于缺少證據并不使人信服,但到20世紀60年代以后,越來越多的證據表明大爆炸模型在科學上有強大的說服力,特別是英國著名理論物理學家斯蒂芬·霍金對于宇宙起源后最初的宇宙演化圖景作了清晰的闡釋。 根據大爆炸宇宙學模型的觀點,宇宙150億年的演化過程分為三個階段。大爆炸的整個過程大致是這樣的: 大約150億年前,宇宙內的所存物質和能量都聚集到了一起,并濃縮成很小的體積,溫度極高,密度極大。突然,這個體積無限小的點在四大皆空的"無"中爆炸了,時空從這一刻開始,物質和能量也由此產生,這就是宇宙創生的大爆炸。人們將大爆炸的瞬間定作宇宙年齡"零"時。 第一個階段是宇宙的極早期。宇宙處在這個階段的時間特別短,短到以秒來計,稱為"太初第一秒"。剛剛誕生的宇宙是極其熾熱、致密的,隨著宇宙迅速膨脹,溫度急速下降。宇宙年齡為百分之一秒時,溫度降到1000億攝氏度;宇宙年齡為1秒時,溫度繼續下降,但仍高達100億攝氏度以上,宇宙處于一種極高溫、高密的狀態,當時除氫核--質子外,沒有任何別的化學元素,只有由質子、中子、電子、光子等基本粒子混合而成,成為熱平衡狀態下的"宇宙湯"。 第二個階段是化學元素形成階段,大約經歷了數千年。在"宇宙湯"中,原先只有中子和質子等基本粒子,在3分鐘時中子和質子之比為1:6。隨著整個宇宙體系不斷膨脹,溫度很快下降。當溫度降到10億度左右時,中子開始失去自由存在的條件,化學元素從這一時期開始形成。中子和質子開始核聚變過程,所有的中子迅速合成到由兩個質子和兩個中子構成的氦核中,余下的質子就成了氫原子核。這一時期還合成了其它輕元素,如氘、氚、鋰、鈹、硼等,數量較少。各種輕元素的豐度--即與氫的比例在宇宙各處都是一定的。當溫度進一步下降到100萬攝氏度時,早期形成化學元素的過程就結束了。此時宇宙間的物質主要是這些比較輕的原子核和質子、電子、光子等,光輻射很強,但是沒有星體存在。 第三個階段是宇宙形成的主體階段。這個階段的時間最長,至今我們仍生活在這一階段中。這一階段起始于溫度降到幾千攝氏度時,此時上述各種原子核開始與電子結合為中性原子,這一過程稱為復合。由于溫度的降低,輻射也逐步減弱,宇宙間主要是氣態物質,這些物質的微粒相互吸引、融合,形成越來越大的團塊。又過了幾十億年,中性原子在引力作用下逐漸聚集,先后形成了各級天體。氣體逐漸凝聚成星云,并逐漸演化成星系、恒星和行星,再進一步形成各種各樣的恒星體系,成為我們今天所看到的五彩繽紛的星空世界。在個別天體上還出現了生命現象,人類也終于在地球上誕生了。試述大爆炸理論的主要觀點?
參考答案大爆炸理論的主要觀點是認為整個宇宙最初聚集在一個"原始原子"中,然后突然發生大爆炸,使物質密度和整體溫度發生極大的變化,...
3.問答題

由于人們第一次認識到核能的巨大威力,是從日本廣島、長崎受到原子彈的襲擊而得來的。不少人從此也形成了對核能的恐懼,認為核能是災難、污染的化身。其實核能與傳統能源相比的優點是明顯的,概況說來是高效、清潔與安全。表2-2列出了各種能源的能量密度,從中可以確認核能是一種高效的能源。
清潔是指廢物總量及其對環境的影響。一座1000MW的核電站每年卸出的燃燒后的核燃料(稱作乏燃料)30余噸,其中絕大多數經處理后可回收利用,僅50余千克是真正待處置的"廢物"。當然,由于這些都是放射性元素,處理時要解決特殊的科學技術問題。但總量少、總容積小是其基本特點。與此相比,一座同功率的燃煤電站每年需耗煤200余萬噸,向環境排放的廢物有650萬噸CO、1.7萬噸SO、4000噸NO及28噸煙灰。在煙灰中約含400噸有毒的重金屬,如砷、汞、鉛、鎘。還有0.68克鐳、4.3噸釷及2噸鈾放射性物質隨煙灰排放到大氣中。煤電站排出的氣體中,二氧化硫及氮氧化物是造成酸雨的根源,二氧化碳則是影響全球大氣環境的溫室氣體,均屬應限制及減少排放的對象。二氧化硫對人的健康是對人的健康是極為有害的,上述的排放量約為人群致死劑量的1/10。1952年12月倫敦發生"毒霧"事件,引起4000人死亡、10余萬人生病,究其原因是由于當時氣象條件使燃煤煙霧及二氧化硫不能及時擴散所致。
關于放射性安全問題,人類的生活環境中本來就存在天然放射性,來自于土壤、居室、空氣及宇宙線這些放射性稱為"天然本底"。由于核電站采取了嚴格的技術與管理,對核燃料在反應堆內、外的整個循環過程中,都采取了嚴密的與環境隔離的措施,周圍居民因為核電站而受到的放射性污染只比"天然本底"增加了百分之一,而煤電站由于煤的吞吐量大,沒有隔離防護措施,隨煙灰排放的放射性物質對周圍居民的影響比"天然本底"高一倍,其放射性污染也比核電站大得多。
由于人們對核能的認識是始于原子彈,不少人形成了對核能的恐懼。核電站不會像原子彈那樣爆炸,因為核電站和原子彈所用的核燃料濃度不同,核電站動力堆的核燃料中,鈾-235的濃度一般只占3%~4%,而原子彈的核燃料中,鈾-235或钚-239的濃度必須在90%以上。因此核電站動力堆根本不具備原子彈那樣的爆炸條件。萬一"事故"一旦發生,由于核電站的反應堆內核燃料是分散放置的,鈾會因熱膨脹而散開,這樣它就不可能像原子彈那樣,"瞬間"把鈾緊密地集聚在一起而引起爆炸。原子彈爆炸的大量放射性物質釋放出來危害人類和生物,而反應堆中核燃料裂變后產生的放射性物質則被層層包圍在三道屏障內。第一道是密封核燃料的包殼,萬一包殼損壞還有壓力殼和安全殼兩道屏障,不會讓放射性物質排放出去。
歷史上核電站發生事故的記載有兩次:美國三里島事故和前蘇聯(烏克蘭境內)切爾諾貝利事故。三里島事故發生在1979年,由于二回路給水泵跳閘,引起一系列意外,致使反應堆內冷卻劑沸騰,部分燃料露出了水面,從而最終導致2/3堆芯溶化。盡管由于堆芯溶化向安全殼釋放出大量的放射性物質,但是由于有了安全殼的屏障,故從安全殼向環境釋放放射物相對來說還是相當小的。它使周圍居民受到的最大有效劑量為0.85mSv(毫希);在80km范圍內,平均個人劑量為0.015mSv。這些數值均低于規定值,更遠遠低于其他人造輻射和天然輻射本底值,這說明了安全殼的有效性,由于它起屏障作用,即使發生了這樣嚴重的事故,對環境和居民的影響也很小。1986年4月26日,切爾諾貝利核電站4號機組發生了人類歷史上最大的一次核事故,所造成的放射性環境污染和輻射后果及其影響范圍遠比三里島事故要嚴重得多。
切爾諾貝利事故釋放到環境中放射總量為12×10Bq,其中I為(1.3~1.8)×10Bq,占堆芯中I總量的50%~60%。惰性氣體為(6~7)×Bq,占堆芯中惰性氣體量100%。切爾諾貝利事故使"清除人員"受到的平均劑量約100mSv;從廠區周圍撤出的人員受到的劑量遠遠超過規定值,如近1萬人平均受到大于50mBv劑量,近5000人受到大于100mSv的劑量,這相當于正常規定的10~20倍之多?偣灿237名職業人員被確診得了"輻射病",其中有31名職業人員死亡;但周圍公眾卻無一人因此事故而死亡。切爾諾貝利事故的主要原因是安全設計有嚴重錯誤。例如:沒有安全殼:這種石墨反應堆有正溫度系數,即溫度上升時,反應性增大等等。這些不安全因素在壓水堆核電站上都不存在。其直接原因是工作人員一再違反操作規程,最后導致堆芯溶化和爆炸事故的發生?偨Y這些經驗教訓,拋棄選擇石墨堆,認真改進安全設計,核電站的安全乃是有充分保證的。表2-3是對在反應堆廠址周圍生活的居民各類事故引起的死亡人數的一個估計。

表2-3反應堆廠址周圍1500萬居民中各類事故引起的死亡人數的估計值
 

為什么說核能是安全的能源?
參考答案核能是安全的能源,核電站和原子彈所用的核燃料濃度不同,工作原理不同,不會發生類似原子彈的爆炸現象。核電站的乏燃料中的放射...
4.問答題

由于人們第一次認識到核能的巨大威力,是從日本廣島、長崎受到原子彈的襲擊而得來的。不少人從此也形成了對核能的恐懼,認為核能是災難、污染的化身。其實核能與傳統能源相比的優點是明顯的,概況說來是高效、清潔與安全。表2-2列出了各種能源的能量密度,從中可以確認核能是一種高效的能源。
清潔是指廢物總量及其對環境的影響。一座1000MW的核電站每年卸出的燃燒后的核燃料(稱作乏燃料)30余噸,其中絕大多數經處理后可回收利用,僅50余千克是真正待處置的"廢物"。當然,由于這些都是放射性元素,處理時要解決特殊的科學技術問題。但總量少、總容積小是其基本特點。與此相比,一座同功率的燃煤電站每年需耗煤200余萬噸,向環境排放的廢物有650萬噸CO、1.7萬噸SO、4000噸NO及28噸煙灰。在煙灰中約含400噸有毒的重金屬,如砷、汞、鉛、鎘。還有0.68克鐳、4.3噸釷及2噸鈾放射性物質隨煙灰排放到大氣中。煤電站排出的氣體中,二氧化硫及氮氧化物是造成酸雨的根源,二氧化碳則是影響全球大氣環境的溫室氣體,均屬應限制及減少排放的對象。二氧化硫對人的健康是對人的健康是極為有害的,上述的排放量約為人群致死劑量的1/10。1952年12月倫敦發生"毒霧"事件,引起4000人死亡、10余萬人生病,究其原因是由于當時氣象條件使燃煤煙霧及二氧化硫不能及時擴散所致。
關于放射性安全問題,人類的生活環境中本來就存在天然放射性,來自于土壤、居室、空氣及宇宙線這些放射性稱為"天然本底"。由于核電站采取了嚴格的技術與管理,對核燃料在反應堆內、外的整個循環過程中,都采取了嚴密的與環境隔離的措施,周圍居民因為核電站而受到的放射性污染只比"天然本底"增加了百分之一,而煤電站由于煤的吞吐量大,沒有隔離防護措施,隨煙灰排放的放射性物質對周圍居民的影響比"天然本底"高一倍,其放射性污染也比核電站大得多。
由于人們對核能的認識是始于原子彈,不少人形成了對核能的恐懼。核電站不會像原子彈那樣爆炸,因為核電站和原子彈所用的核燃料濃度不同,核電站動力堆的核燃料中,鈾-235的濃度一般只占3%~4%,而原子彈的核燃料中,鈾-235或钚-239的濃度必須在90%以上。因此核電站動力堆根本不具備原子彈那樣的爆炸條件。萬一"事故"一旦發生,由于核電站的反應堆內核燃料是分散放置的,鈾會因熱膨脹而散開,這樣它就不可能像原子彈那樣,"瞬間"把鈾緊密地集聚在一起而引起爆炸。原子彈爆炸的大量放射性物質釋放出來危害人類和生物,而反應堆中核燃料裂變后產生的放射性物質則被層層包圍在三道屏障內。第一道是密封核燃料的包殼,萬一包殼損壞還有壓力殼和安全殼兩道屏障,不會讓放射性物質排放出去。
歷史上核電站發生事故的記載有兩次:美國三里島事故和前蘇聯(烏克蘭境內)切爾諾貝利事故。三里島事故發生在1979年,由于二回路給水泵跳閘,引起一系列意外,致使反應堆內冷卻劑沸騰,部分燃料露出了水面,從而最終導致2/3堆芯溶化。盡管由于堆芯溶化向安全殼釋放出大量的放射性物質,但是由于有了安全殼的屏障,故從安全殼向環境釋放放射物相對來說還是相當小的。它使周圍居民受到的最大有效劑量為0.85mSv(毫希);在80km范圍內,平均個人劑量為0.015mSv。這些數值均低于規定值,更遠遠低于其他人造輻射和天然輻射本底值,這說明了安全殼的有效性,由于它起屏障作用,即使發生了這樣嚴重的事故,對環境和居民的影響也很小。1986年4月26日,切爾諾貝利核電站4號機組發生了人類歷史上最大的一次核事故,所造成的放射性環境污染和輻射后果及其影響范圍遠比三里島事故要嚴重得多。
切爾諾貝利事故釋放到環境中放射總量為12×10Bq,其中I為(1.3~1.8)×10Bq,占堆芯中I總量的50%~60%。惰性氣體為(6~7)×Bq,占堆芯中惰性氣體量100%。切爾諾貝利事故使"清除人員"受到的平均劑量約100mSv;從廠區周圍撤出的人員受到的劑量遠遠超過規定值,如近1萬人平均受到大于50mBv劑量,近5000人受到大于100mSv的劑量,這相當于正常規定的10~20倍之多?偣灿237名職業人員被確診得了"輻射病",其中有31名職業人員死亡;但周圍公眾卻無一人因此事故而死亡。切爾諾貝利事故的主要原因是安全設計有嚴重錯誤。例如:沒有安全殼:這種石墨反應堆有正溫度系數,即溫度上升時,反應性增大等等。這些不安全因素在壓水堆核電站上都不存在。其直接原因是工作人員一再違反操作規程,最后導致堆芯溶化和爆炸事故的發生?偨Y這些經驗教訓,拋棄選擇石墨堆,認真改進安全設計,核電站的安全乃是有充分保證的。表2-3是對在反應堆廠址周圍生活的居民各類事故引起的死亡人數的一個估計。

表2-3反應堆廠址周圍1500萬居民中各類事故引起的死亡人數的估計值
 

為什么說核能是清潔的能源?
參考答案核能是清潔的能源,一座核電站每年卸出的燃燒后的乏燃料所產生的污染要比一座同功率的燃煤電站所產生的污染要小得多。當然,由于...
5.問答題

由于人們第一次認識到核能的巨大威力,是從日本廣島、長崎受到原子彈的襲擊而得來的。不少人從此也形成了對核能的恐懼,認為核能是災難、污染的化身。其實核能與傳統能源相比的優點是明顯的,概況說來是高效、清潔與安全。表2-2列出了各種能源的能量密度,從中可以確認核能是一種高效的能源。
清潔是指廢物總量及其對環境的影響。一座1000MW的核電站每年卸出的燃燒后的核燃料(稱作乏燃料)30余噸,其中絕大多數經處理后可回收利用,僅50余千克是真正待處置的"廢物"。當然,由于這些都是放射性元素,處理時要解決特殊的科學技術問題。但總量少、總容積小是其基本特點。與此相比,一座同功率的燃煤電站每年需耗煤200余萬噸,向環境排放的廢物有650萬噸CO、1.7萬噸SO、4000噸NO及28噸煙灰。在煙灰中約含400噸有毒的重金屬,如砷、汞、鉛、鎘。還有0.68克鐳、4.3噸釷及2噸鈾放射性物質隨煙灰排放到大氣中。煤電站排出的氣體中,二氧化硫及氮氧化物是造成酸雨的根源,二氧化碳則是影響全球大氣環境的溫室氣體,均屬應限制及減少排放的對象。二氧化硫對人的健康是對人的健康是極為有害的,上述的排放量約為人群致死劑量的1/10。1952年12月倫敦發生"毒霧"事件,引起4000人死亡、10余萬人生病,究其原因是由于當時氣象條件使燃煤煙霧及二氧化硫不能及時擴散所致。
關于放射性安全問題,人類的生活環境中本來就存在天然放射性,來自于土壤、居室、空氣及宇宙線這些放射性稱為"天然本底"。由于核電站采取了嚴格的技術與管理,對核燃料在反應堆內、外的整個循環過程中,都采取了嚴密的與環境隔離的措施,周圍居民因為核電站而受到的放射性污染只比"天然本底"增加了百分之一,而煤電站由于煤的吞吐量大,沒有隔離防護措施,隨煙灰排放的放射性物質對周圍居民的影響比"天然本底"高一倍,其放射性污染也比核電站大得多。
由于人們對核能的認識是始于原子彈,不少人形成了對核能的恐懼。核電站不會像原子彈那樣爆炸,因為核電站和原子彈所用的核燃料濃度不同,核電站動力堆的核燃料中,鈾-235的濃度一般只占3%~4%,而原子彈的核燃料中,鈾-235或钚-239的濃度必須在90%以上。因此核電站動力堆根本不具備原子彈那樣的爆炸條件。萬一"事故"一旦發生,由于核電站的反應堆內核燃料是分散放置的,鈾會因熱膨脹而散開,這樣它就不可能像原子彈那樣,"瞬間"把鈾緊密地集聚在一起而引起爆炸。原子彈爆炸的大量放射性物質釋放出來危害人類和生物,而反應堆中核燃料裂變后產生的放射性物質則被層層包圍在三道屏障內。第一道是密封核燃料的包殼,萬一包殼損壞還有壓力殼和安全殼兩道屏障,不會讓放射性物質排放出去。
歷史上核電站發生事故的記載有兩次:美國三里島事故和前蘇聯(烏克蘭境內)切爾諾貝利事故。三里島事故發生在1979年,由于二回路給水泵跳閘,引起一系列意外,致使反應堆內冷卻劑沸騰,部分燃料露出了水面,從而最終導致2/3堆芯溶化。盡管由于堆芯溶化向安全殼釋放出大量的放射性物質,但是由于有了安全殼的屏障,故從安全殼向環境釋放放射物相對來說還是相當小的。它使周圍居民受到的最大有效劑量為0.85mSv(毫希);在80km范圍內,平均個人劑量為0.015mSv。這些數值均低于規定值,更遠遠低于其他人造輻射和天然輻射本底值,這說明了安全殼的有效性,由于它起屏障作用,即使發生了這樣嚴重的事故,對環境和居民的影響也很小。1986年4月26日,切爾諾貝利核電站4號機組發生了人類歷史上最大的一次核事故,所造成的放射性環境污染和輻射后果及其影響范圍遠比三里島事故要嚴重得多。
切爾諾貝利事故釋放到環境中放射總量為12×10Bq,其中I為(1.3~1.8)×10Bq,占堆芯中I總量的50%~60%。惰性氣體為(6~7)×Bq,占堆芯中惰性氣體量100%。切爾諾貝利事故使"清除人員"受到的平均劑量約100mSv;從廠區周圍撤出的人員受到的劑量遠遠超過規定值,如近1萬人平均受到大于50mBv劑量,近5000人受到大于100mSv的劑量,這相當于正常規定的10~20倍之多?偣灿237名職業人員被確診得了"輻射病",其中有31名職業人員死亡;但周圍公眾卻無一人因此事故而死亡。切爾諾貝利事故的主要原因是安全設計有嚴重錯誤。例如:沒有安全殼:這種石墨反應堆有正溫度系數,即溫度上升時,反應性增大等等。這些不安全因素在壓水堆核電站上都不存在。其直接原因是工作人員一再違反操作規程,最后導致堆芯溶化和爆炸事故的發生?偨Y這些經驗教訓,拋棄選擇石墨堆,認真改進安全設計,核電站的安全乃是有充分保證的。表2-3是對在反應堆廠址周圍生活的居民各類事故引起的死亡人數的一個估計。

表2-3反應堆廠址周圍1500萬居民中各類事故引起的死亡人數的估計值
 

為什么說核能是高效的能源?
參考答案核能是高效的能源,一千克天然鈾所能夠發出的電量是同量木材,煤,石油等燃料所發電量的萬倍以上,也是太陽能,水能等天然能源發...