核电发电，在如今这个强调低碳的时代，成为世界各国发电方式的趋势。

核电发电和煤炭发电的原理其实本质上是一致的，这一点你可以把它简单地理解为烧开水，先把水煮成沸水，再利用蒸汽推动汽轮机发电。

核电发电和煤炭发电的区别就是把烧煤的锅炉换成了核反应堆。煤炭发电使用的原材料是煤炭，核反应堆发电的原材料是铀235。1公斤铀235释放的热量相当于2700吨煤释放的热量。

第四代核电技术（第四代核电技术有哪个国家发起）

核电发电在我国的使用情况

目前我国主要使用的发电方式还是火力发电占比70%多，而核电发电占比不到5%。

而在世界其它国家，核电的占比相对较高，美国（19%）、俄罗斯（18%）、韩国（30%）、瑞典（38%）、日本（6.2%）

从上述的数据来看，除了中国和日本的占比较低，其余国家占比很大，日本政府提出，2030年核能占比20%至22%。

中核集团刘巍曾表示：对我国而言10%到15%的比例是比较合适的，但目前不到5%。核电是我国兑现减排承诺、实现“碳达峰”“碳中和”战略部署的必然选择。

核电的原材料分布情况

长期以来核电的原材料是铀235，世界铀资源分布极其有限。每公斤40美元以下的铀基本上在10个国家生产，其中的澳大利亚铀矿储量为64.6万吨，占41%；加拿大26.5万吨，占17%；哈萨克斯坦23.2万吨，占15%；南非有11.8万吨，占8%，这四个国家就占世界铀矿储量的80%以上。

我国的铀矿资源并不是很丰富，依赖进口。美国白宫提出的2021财年政府预算案中，能源部申请1.5亿美元，用于新建一个铀储备区。因为美国是世界上铀消费量最大的国家，也是世界最大的核能消费国。

铀矿石很漂亮，被誉为矿石家族中的玫瑰花。

后面会提到我国的核电新技术会摆脱对铀的依赖，这里先不展开讲。

核电发电原理科普

核电发电的方式，铀原子核被中子撞击后，会产生裂变，裂变会产生能量，并反射出2个或3个中子，然后中子又会撞击其它的铀原子核，于是释放出更多的能量和中子，这就是链式裂变反应。

实际的核反应堆是怎么运作的呢？ 还记得上文那个像玫瑰一样的铀矿石吗？实际会把包含4%左右的铀235加工成铀芯块。

然后在将铀芯块装在一个燃料管中，在组装起来，就形成了燃料组件

然后把它放入压力容器内，加上控制装置，就成了核反应堆，就是下图左边部分

冷却水在核反应堆内吸收能量后，进入到蒸汽发生器，蒸汽推动汽轮机发电机旋转，这样就产生了电能。

常见的核电站依据反应堆原理不同可分为压水堆核电站、重水堆核电站、沸水堆核电站、快堆核电站。目前世界上的核电站60%以上都是压水堆核电站，上述讲的就是压水堆核电站，它是使用最多也是技术最成熟的核电站。

中国首创新一代核电站——钍基熔盐堆核能系统

上文提过我们摆脱核原料的限制，就是使用钍来替换铀。

我们国家贫铀富钍，目前我国已经探明的钍储量处于世界第二位，所以钍替代铀将直接打破我国对于核原料的限制。根据研究数据，一吨钍可以提供相当于200吨铀的热量。所以钍的优势十分明显。

诺贝尔物理学奖获得者，卡罗·卢比亚曾经说过按照中国目前的电力需求，钍作为中国稀钍元素的一种伴生产品，它如果能够作为核燃料，足以保证中国未来两万年的电力需求。

科普钍基熔盐堆核能系统

钍不会自发裂变，钍232能吸收中子，转变为钍233，然后β衰变为镤233，镤233再次通过β衰变为铀233，铀233是容易裂变的，可以像铀235一样作为核燃料，当铀233发生裂变时，发射的中子，可以进一步撞击钍232原子核，然后就是循环上述过程，钍相对铀更安全，更环保，更容易控制。

钍基熔盐堆通俗的讲就是用钍元素作为核材料，用融化状态的盐作为热介质，进行发电。钍可溶于氟化盐溶液，钍基熔盐反应堆的设计正是基于该原理。

钍基熔盐堆和铀反应堆不同的地方是，内部循环的不是水，而是熔融盐。这样在运行的过程中就不需要水，所以不像铀反应堆只能在大江大河边上建造。

熔盐有冷却剂和燃料的作用，它基本不会出现高温烧毁的情况，因为当反应堆内温度超过预定值时，其底部的冷冻塞就会自动熔化，携带核燃料的熔盐将全部流入应急储存罐中，核反应也就随即终止了，之后反应堆就会迅速降温了。

这也就决定了熔盐的方式更安全，不会出现日本福岛核电站核反应堆在高温下发生爆炸的情况。

钍基熔盐堆相比铀反应堆还有高效、安全的特点，钍基熔盐堆使用了融化状态的盐来进行发电，它的内部温度可以达到700度左右，这种温度下的发电效率可以达到50%，而铀反应堆的发电效率是33%。同时钍反应堆产生的废料是一种固体的结晶盐，经过处理之后可以循环使用或者掩埋，对于环境的影响较小。

钍基熔盐堆让中国成为世界首个钍基作为核原料发电的国家，建设地点在甘肃，这意味着中国真正意义上引领了第四代核电站技术，中国造成全球第一个钍基熔盐堆核电站，震惊了全世界。

美国发布禁令：禁止了美国机构向中广核运输核反应堆使用的放射性材料和氢同位素。对于两种核原料禁止出口，美方给出的理由是美国对中国发展核武器“存在担忧”。

氘是元素氢的一种非放射性同位素，通常被用于核电站的重水裂变反应堆，重水反应堆是制造原子弹的必备条件。美国对于我国核技术的发展一直处于担忧状态，美国战略司令部负责人、海军上将查尔斯·理查德曾经公开表示，“中国正在开发的新一代核电站，可能会产生大量的钚，可以用于制造核武器。”

但其实这一言论并不科学，目前科学界公认，钍衰变成的铀233的核反应性质较为柔和，只适合产生核能，并不适合制造核武器。

所以美国的言论是没有科学依据的不实言论，美国的恐惧也证明了中国核技术的强大，中华民族伟大复兴的道路势不可挡！我们的国家一定会越来越强大！