1樓：廣西師範大學出版社
核能是能源家族的新成員，它包括裂變能和聚變能兩種主要的形式。裂變能是重金屬元素的質子通過裂變而釋放出巨大能量，目前人類已經實現商用化。因為裂變需要的鈾等重金屬元素在地球上的含量稀少，而且常規裂變反應堆會產生長壽命、放射性較強的核廢料，汙染環境，因此這些因素一定程度的限制了裂變能的發展。
而核聚變的形式目前還尚未實現商用化。
核聚變是指由質量小的原子（主要是指氘或氚），在一定條件下（如超高溫和高壓），發生原子核互相聚合的作用，從而生成新的質量更重的原子核，並且伴隨著巨大的能量釋放出來的一種核反應形式。原子核中蘊藏著巨大的能量，原子核的變化（從一種原子核轉化為另一種原子核）往往還伴隨著巨大能量的釋放。如果是由重的原子核變為輕的原子核，叫做核裂變，如原子彈**；如果是由輕的原子核變為重的原子核，就叫做核聚變，如太陽發光發熱的能量**。
比原子彈威力更大的核**是氫彈，它就是利用核聚變來發揮作用的。核聚變的過程與核裂變相反，核聚變是幾個原子核聚合成乙個原子核的過程，只有較輕的原子核才會發生核聚變，比如氫的同位素氘、氚等。核聚變會釋放出巨大的能量，而且要比核裂變釋放出的能量大很多。
太陽內部連續進行著氫聚變成氦的過程，它的光和熱就是由核聚變產生的。
利用核能的最終目的是要實現受控核聚變釋放的能量。核聚變和核裂變相比，它有兩大優點：一是地球上蘊藏的核聚變能源遠比核裂變能量豐富得多。
據專家測算，每公升海水中含有0.03克氘，而地球上有70%的面積被海水所覆蓋，所以地球上僅在海水中就有45萬億噸氘。1公升海水中所含的氘，經過核聚變釋放的能量相當於300公升汽油燃燒後釋放出的能量。
如果把地球上海水中所有的氘全部用於核聚變反應，那麼其釋放出的能量足夠人類使用幾百億年，而且其反應產物是無放射性汙染的氦；二是由於核聚變過程中需要維持極高的溫度，如果某一環節出現問題，燃料的溫度下降，核聚變反應就會自動終止。也就是說，聚變堆是安全的。因此，聚變能是一種無限的、環保的、安全的新能源，這就是為什麼世界各國，尤其是發達國家都不惜花費大量人力物力財力，競相研究、開發聚變能的原因所在。
目前，實現核聚變的方法有很多種。最早的著名方法是「托卡馬克」型磁場約束法。它是利用通過強大電流所產生的強大磁場，把等離子體約束在很小範圍內。
雖然在實驗室條件下已接近成功，但要達到工業應用的水平還有一段遙遠的距離。按照目前的技術水平，要建立「托卡馬克」型核聚變裝置，需要大量的資金支援；另一種實現核聚變的方法是慣性約束法，慣性約束核聚變是把幾毫克的氘和氚的混合氣體或固體，裝入直徑約幾公釐的小球內，從外面均勻射入雷射束或粒子束，球面因吸收能量而向外蒸發，球面內層受到它的反作用，會向內擠壓（反作用力是一種慣性力，靠它使氣體約束，所以稱為慣性約束），就像噴氣飛機氣體會往後噴而推動飛機飛行一樣，小球內氣體受擠壓而壓力公升高，並伴隨著溫度急劇公升高而公升高，當溫度達到所需要的點火溫度（大概需要幾十億攝氏度）時，小球內的氣體便會發生**，並產生大量熱能。這種**過程所需的時間很短，只有幾皮秒（1皮等於1萬億分之一）。
如每秒鐘發生三四次這樣的**並且連續不斷地進行下去，所釋放出的能量就相當於百萬千瓦級的發電站釋放的能量。
原理上看很簡單，但是現有的雷射束或粒子束所能達到的功率，離需要的功率還差幾十倍、甚至幾百倍，再加上其他種種技術上的問題，使得慣性約束核聚變仍是人類可望而不可及的技術。
核聚變是當前社會最有發展前途的新能源，核聚變反應是氫彈**的基礎，能夠在一瞬間產生大量的熱能，但目前人類還無法加以利用。如果使核聚變反應在一定的約束區域內，能夠根據人們的意圖有控制地使其產生與進行，實現持續、平穩的能量輸出，就可以實現受控熱核反應。不過，這正是目前科學家們進行試驗研究的重大課題。
受控熱核反應是聚變反應堆的基礎，如果聚變反應堆一旦實驗成功，則可能會為人類提供最環保而又取之不盡的新能源。
2樓：岑木
核能通過三種核反應之一釋放：核裂變，開啟原子核的結合力。核聚變，原子的粒子熔合在一起。
核衰變，自然的慢得多的裂變形式。核聚變是指由質量小的原子，主要是指氘或氚，在一定條件下（如超高溫和高壓），發生原子核互相聚合作用，生成新的質量更重的原子核，並伴隨著巨大的能量釋放的一種核反應形式。原子核中蘊藏巨大的能量，原子核的變化（從一種原子核變化為另外一種原子核）往往伴隨著能量的釋放。
如果是由重的原子核變化為輕的原子核，叫核裂變，如原子彈**；如果是由輕的原子核變化為重的原子核，叫核聚變，如太陽發光發熱的能量**。相比核裂變，核聚變幾乎不會帶來放射性汙染等環境問題，而且其原料可直接取自海水中的氘，**幾乎取之不盡，是理想的能源方式。
核能有哪幾種形式
3樓：
核能通過三種核反應之一釋放：
核裂變，開啟原子核的結合力。
核聚變，原子的粒子熔合在一起。
核衰變，自然的慢得多的裂變形式。
核聚變是指由質量小的原子，主要是指氘或氚，在一定條件下（如超高溫和高壓），發生原子核互相聚合作用，生成新的質量更重的原子核，並伴隨著巨大的能量釋放的一種核反應形式。原子核中蘊藏巨大的能量，原子核的變化（從一種原子核變化為另外一種原子核）往往伴隨著能量的釋放。如果是由重的原子核變化為輕的原子核，叫核裂變，如原子彈**；如果是由輕的原子核變化為重的原子核，叫核聚變，如太陽發光發熱的能量**。
相比核裂變，核聚變幾乎不會帶來放射性汙染等環境問題，而且其原料可直接取自海水中的氘，**幾乎取之不盡，是理想的能源方式。
4樓：怪怪
1、核裂變，如：原子彈。
2、核聚變，如：氫彈。
3、核衰變，自然的慢得多的裂變形式。如：原子電池。
核能有哪幾種形式？它們各具有什麼特點
核反應堆有哪幾種型別.
5樓：**雞取
核反應堆的分類有：
一、將中子束用於實驗或利用中子束的核反應，包括研究堆、材料實驗等。
二、生產放射性同位素的核反應堆。
三、生產核裂變物質的核反應堆，稱為生產堆。
四、提供取暖、海水淡化、化工等用的熱量的核反應堆，比如多目的堆。
五、為發電而發生熱量的核反應，稱為發電堆。
六、用於推進船舶、飛機、火箭等到的核反應堆，稱為動力堆。
6樓：匿名使用者
中進行可控自持鏈式裂變反應以產生熱能的裝置。裂變反應堆利用可裂變的重元素（如鈾-235、鈾-233和鈽-239），在中子的作用下，形成可控自持鏈式裂變反應，釋放能量。典型的反應方程式如下：
[323-01]
世界上第一座裂變反應堆於2023年12月 2日在芝加哥大學達到臨界。那是一座以天然鈾為燃料、石墨為慢化劑的實驗性反應堆。第一座原型生產堆於2023年11月建成並投入執行。
2023年6月27日,蘇聯建成世界上第一座核電站,採用天然鈾石墨慢化壓力管式水冷反應堆,電功率為5000千瓦。2023年7月,美國建成世界上第一座商用壓水堆核電站，電功率為28.5萬千瓦（初期設計值）。
到80年代，裂變反應堆已成為世界上最重要的替代能源。
核反應堆按用途可分為：艦船推進、發電、供熱的動力堆，生產裂變材料鈽或氚的生產堆，做材料和燃料輻照試驗用的試驗堆等；按結構可分為：均勻堆、半均勻堆、非均勻堆、固體燃料堆、液體燃料堆、游泳池式堆、殼式加壓型反應堆、壓力管式加壓型反應堆等；按中心能譜可分為：
熱中子堆、快中子堆、中能中子堆和譜移堆;按冷卻劑可以分為:輕水堆、重水堆、壓水（重水）堆、沸水（重水）堆、氣冷堆、液態金屬冷卻堆等；按慢化劑可分為：輕水堆、重水堆、石墨堆等；按燃料增殖性可分為：
增殖堆和非增殖堆。核電站應用最普遍的是壓水堆。
裂變反應堆系統的一般組成是：核燃料元件、控制棒及其驅動機構、慢化劑、冷卻劑以及堆內結構部件構成的堆心堆心連同包容它的反應堆容器稱為反應堆(見圖[反應堆示意]）。通常所說的反應堆實際多指反應堆系統或反應堆裝置。
反應堆系統還包括主冷卻迴路管道、主冷卻幫浦（或鼓風機）、蒸發器（或熱交換器）以及進一步冷卻或利用熱能的二次迴路。
核燃料 在反應堆中受中子作用產生核裂變反應並釋放中子和熱量的一種材料。作為燃料「燒掉」的是 3種可裂變核素鈾-233、鈾-235和鈽-239中的一種或其混合物。直到80年代，廣泛使用的核燃料是鈾。
天然鈾中含鈾-235只有0.71％，需通過擴散、離心、雷射等方法將天然鈾中的鈾-235和鈾-238分離，提供鈾-235含量比天然鈾比例更高的濃縮的鈾燃料。另兩種可裂變核素是在反應堆中人工生產的。
核燃料的應用形式有作為固體燃料的純金屬、合金、化合物（特別是鈉的氧化物和碳化物）以及作為液體燃料的水溶液、液態金屬溶液和懸浮物。對固體燃料來說，為了包容裂變產物和防止核燃料的氧化和腐蝕，採用金屬或石墨包殼將燃料包覆起來。這種燃料稱為芯體。
一組用合金包覆的燃料元件（形式可為棒狀、片狀和環狀）可裝配成元件，元件之間的定位部件稱為定位架。目前執行的壓水堆、沸水堆、重水堆都採用這種燃料元件。用石墨包覆的核燃料顆粒與石墨混合，壓制成球形或稜柱形燃料元件，可用於高溫氣冷堆。
鋯與金屬鈾的合金經氫化，形成鈾氫鋯元件，用不銹鋼管包覆，可作為一種特殊試驗堆（trca，實際是半均勻堆）的燃料元件。
慢化劑 核燃料裂變反應釋放的中子為快中子，而在熱中子或中能中子反應堆中要應用慢化中子維持鏈式反應，慢化劑就是用來將快中子能量減少，使之慢化成為中子或中能中子的物質。選擇慢化劑要考慮許多不同的要求。首先是核特性：
即良好的慢化效能和盡可能低的中子俘獲截面；其次是**、機械特性和輻照敏感性。有時慢化劑兼作冷卻劑，既使不是，在設計中兩者也是緊密相關的。應用最多的固體慢化劑是石墨，其優點是具有良好的慢化效能和機械加工效能，小的中子俘獲截面和價廉。
石墨是迄今發現的可以採用天然鈾為燃料的兩種慢化劑之一；另一種是重水。其他種類慢化劑則必須使用濃縮的核燃料。從核特性看，重水是更好的慢化劑，並且因其是液體，可兼做冷卻劑，主要缺點是**較貴，系統設計需有嚴格的密封要求。
輕水是應用最廣泛的慢化劑，雖然它的慢化效能不如重水，但**便宜。重水和輕水有共同的缺點,即產生輻照分解,出現氫、氧的積累和復合。
控制棒 在反應堆中起補償和調節中子反應性以及緊急停堆的作用。製作控制棒的材料其熱中子吸收截面大，而散射截面小。好的控制棒材料（如鉿、鏑等）在吸收中子後產生的新同位素仍具有大的熱中子吸收截面，因而使用壽命很長。
核電站常用的控制棒材料有硼鋼、銀-銦-鎘合金等。其中含硼材料因資源豐富、**低，應用較廣，但它容易產生輻照脆化和尺寸變化（腫脹）。銀-銦-鎘合金熱中子吸收截面大，是輕水堆的主要控制材料。
壓水堆中採用棒束控制，控制材料製成棒狀，每個棒束由24根控制棒組成，均勻分布在17×17的燃料元件間。核電站通過專門驅動機構調節控制棒插入燃料元件的深度，以控制反應堆的反應性，緊急情況下則利用控制棒停堆（這時，控制棒材料大量吸收熱中子，使自持鏈式反應無法維持而中止）。
冷卻劑 由主迴圈幫浦驅動，在一回路中迴圈，從堆心帶走熱量並傳給二迴路中的工質，使蒸汽發生器產生高溫高壓蒸汽，以驅動汽輪發電機發電。冷卻劑是唯一既在堆心中工作又在堆外工作的一種反應堆成分，這就要求冷卻劑必需在高溫和高中子通量場中工作是穩定的。此外，大多數適合的流體以及它們含有的雜質在中子輻照下將具有放射性，因此冷卻劑要用耐輻照的材料包容起來，用具有良好射線阻擋能力的材料進行遮蔽。
理想的冷卻劑應具有優良慢化劑核特性，有較大的傳熱系數和熱容量、抗氧化以及不會產生很高的放射性。液態鈉(主要用於快中子堆)和鈉鉀合金（主要用於空間動力堆）具有大的熱容量和良好的傳熱效能。輕水在**、處理、抗氧化和活化方面都有優點，但是它的熱特性不好。
重水是好的冷卻劑和慢化劑，但**昂貴。氣體冷卻劑（如二氧化碳、氦）具有許多優點，但要求比液體冷卻劑更高的迴圈幫浦功率，系統密封性要求也較高。有機冷卻劑較突出的優點是在堆內的啟用活性較低，這是因為全部有機冷卻劑的中子俘獲截面較低，主要缺點是輻照分解率較大。
應用最普遍的壓水堆核電站用輕水作冷卻劑兼慢化劑。
遮蔽 為防護中子、γ射線和熱輻射，必須在反應堆和大多數輔助裝置周圍設定遮蔽層。其設計要力求造價便宜並節省空間。
對γ射線遮蔽，通常選擇鋼、鉛、普通混凝土和重混凝土。鋼的強度最好，但**較高；鉛的優點是密度高，因此鉛遮蔽厚度較小；混凝土比金屬便宜，但密度較小，因而遮蔽層厚度比其他的都大。
來自反應堆的γ射線強度很高，被遮蔽體吸收後會發熱，因此緊靠反應堆的γ射線遮蔽層中常設有冷卻水管。某些反應堆堆心和壓力殼之間設有熱遮蔽，以減少中子引起壓力殼的輻照損傷和射線引起壓力殼發熱。
中子遮蔽需用有較大中子俘獲截面元素的材料，通常含硼,有時是濃縮的硼-10。有些遮蔽材料俘獲中子後放射出γ射線，因此在中子遮蔽外要有一層γ射線遮蔽。通常設計最外層遮蔽時應將輻射減到人類允許劑量水平以下，常稱為生物遮蔽。
核電站反應堆最外層遮蔽一般選用普通混凝土或重混凝土。
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