核能開發與套用

本書是《21世紀可持續能源叢書》之一。核能是否為從化石能源到未來能源之間不可或缺的替代能源？核能是否為安全、清潔、經濟的能源？本書通過分析與綜合，給出了肯定的回答。核能涉及到核燃料循環、核能的軍事套用及和平套用等，本書對此給以系統而清晰的介紹。

基本介紹

• 書名： 核能開發與套用
• 作者：馬栩泉
• 定價：58.0 元
• 出版時間：2005-1-1

基本信息

書名： 核能開發與套用

叢 書： 21世紀可持續能源叢書

本書圖片

作 者： 馬栩泉

書 號： 9787502556815

出 版 社： 化學工業出版社

出版日期： 2005-1-1

定 價： 58.0 元

內容簡介

本書是《21世紀可持續能源叢書》之一。核能是否為從化石能源到未來能源之間不可或缺的替代能源？核能是否為安全、清潔、經濟的能源？本書通過分析與綜合，給出了肯定的回答。核能涉及到核燃料循環、核能的軍事套用及和平套用等，本書對此給以系統而清晰的介紹。書中重點介紹了核裂變能，並簡要概述了核聚變能，同時對於核能密不可分的核套用技術也進行了較為系統的陳述。

本書以科技和人文內容的結合，從歷史的縱的方面和世界與中國核能諸領域的橫的方面，介紹了核能的過去，現在與未來。全書文筆流暢，系統性強，信息量大，是從事非核專業的科技人員，能源工作者，管理人員和具有一定文化水平的公眾的一本有價值的參考書。

本書目錄

引子 世界第一座核反應堆的誕生1

第1章 為什麼要開發核能4

1.1 什麼是核能4

1.2 兩種核能5

1.3 能源的現狀5

1.4 人口與能源的矛盾突出6

1.5 化石能源嚴重污染環境7

1.6 核能的優點9

1.7 化石能源行將用盡9

1.8 種類繁多的替代能源12

1.9 核能是不可或缺的替代能源13

1.1 0中國必須發展核能15

第2章 核能發現的歷史回顧17

2.1 最早“原子”概念的提出18

2.2 原子論的復興18

2.3 電子的發現20

2.4 “小太陽系原子模型”的提出22

2.5 質子的發現23

2.6 中子的發現23

2.7 眾多的基本粒子的發現25

2.8 x射線的發現26

2.9 放射性的發現28

2.1 0釙和鐳的發現29

2.1 1質能轉換公式的提出31

2.1 2首次人工核反應的實現32

2.1 3首次人工放射性同位素的製成32

2.1 4核裂變的發現33

2.1 5有關核能發現的大事年表35

第3章 核燃料與核燃料循環37

3.1 鏈式裂變反應37

3.2 放射性40

3.3 核燃料40

3.4 鈾及其化合物41

3.5 釷及其化合物43

3.6 鈽及其化合物45

3.7 天然放射性衰變系50

3.8 核燃料循環54

3.9 鈾礦的勘探和開採64

3.1 0鈾礦石的加工和精製66

3.1 0 1鈾礦石預處理66

3.1 0 2鈾礦石浸出67

3.1 0 3鈾的濃縮與純化72

3.1 0 4鈾的精製與轉化77

3.1 1鈾的同位素分離83

3.1 1.1 氣體擴散法85

3.1 1.2 氣體離心法86

3.1 1.3 空氣動力學法87

3.1 1.4 雷射法88

3.1 1.5 六氟化鈾再轉化89

3.1 2燃料元件的製造91

3.1 2.1 輕水堆燃料元件93

3.1 2.2 壓力管式重水堆燃料元件95

3.1 2.3 生產堆燃料元件95

3.1 2.4 快中子增殖堆燃料元件95

3.1 2.5 高溫氣冷堆燃料元件96

3.1 3核燃料後處理97

3.1 3.1 磷酸鉍流程99

3.1 3.2 redox流程99

3.1 3.3 butex流程101

3.1 3.4 trigly流程101

3.1 3.5 purex流程102

3.1 3.6 乾法流程113

3.1 4放射性廢物的處理處置114

3.1 4.1 廢燃料115

3.1 4.2 超鈾α高放廢物115

3.1 4.3 中、低放廢物116

3.1 4.4 放射性廢氣116

3.1 5世界核燃料循環工業的歷史與現狀117

3.1 6中國核燃料循環工業的建立和發展124

3.1 7釷-鈾核燃料循環128

3.1 7.1 從釷礦石中分離提純釷，製備核純二氧化釷和金屬釷128

3.1 7.2 釷基核燃料後處理thorex流程131

第4章 核能的軍事套用135

4.1 核武器概況135

4.2 對核子彈的基本要求136

4.3 槍式核子彈138

4.4 內爆式核子彈139

4.5 核爆炸的破壞力及防護140

4.5 1光輻射141

4.5 2衝擊波141

4.5 3瞬時核輻射142

4.5 4剩餘核輻射143

4.5 5核電磁脈衝143

4.6 核子彈的爆炸方式143

4.7 核武器的小型化144

4.8 氫彈145

4.9 中子彈150

4.1 0其他第三代核武器152

4.1 0 1減少剩餘放射性彈152

4.1 0 2增強x射線彈152

4.1 0 3核電磁脈衝彈152

4.1 0 4核鑽地彈153

4.1 1對低當量核武器的不同看法153

4.1 2第四代核武器初探154

4.1 2.1 金屬氫武器154

4.1 2.2 核同質異能素武器155

4.1 2.3 反物質武器155

4.1 3世界第一顆核子彈的研製156

4.1 3.1 “鈾顧問委員會”的成立和“曼哈頓工程”的啟動157

4.1 3.2 第一座核反應堆的建立161

4.1 3.3 第一批核子彈的問世161

4.1 3.4 第一次核子彈爆炸實驗162

4.1 4核子彈用於實戰164

4.1 5科學家的良知169

4.1 6二戰中德國、日本的核武器研究171

4.1 6.1 德國核計畫的流產171

4.1 6.2 日本核武器研究計畫的破滅173

4.1 7前蘇聯第一顆核子彈的研製174

4.1 8英國第一顆核子彈的研製177

4.1 9法國第一顆核子彈的研製179

4.2 0中國第一顆核子彈的研製179

4.2 1印度、巴基斯坦的核試驗187

4.2 2目前世界上核國家的情況189

4.2 3核試驗與核武庫193

4.2 4國際核不擴散體制195

4.2 5核爆炸的和平利用197

第5章 核能的和平套用200

5.1 核反應堆的用途200

5.2 核反應堆的基本原理202

5.3 核反應堆的類別204

5.4 核反應堆的基本構成207

5.5 研究性反應堆210

5.5 .1 重水型研究堆212

5.5 .2 游泳池式研究堆212

5.5 .3 高通量工程試驗堆214

5.5 .4 鈾-氫化鋯脈衝堆214

5.5 5微型研究堆215

5.6 生產反應堆215

5.7 動力反應堆216

5.8 船艦用反應堆217

5.9 飛機與航天核動力裝置224

5.1 0核電站226

5.1 0 1核電站概述226

5.1 0 2壓水堆核電站237

5.1 0 3沸水堆核電站240

5.1 0 4重水堆核電站241

5.1 1核供熱堆244

5.1 1.1 核供熱堆概述244

5.1 1.2 池式供熱堆247

5.1 1.3 殼式供熱堆249

5.1 2天然核反應堆254

5.1 3核能套用大事年表256

第6章 核套用技術258

6.1 核套用技術的基礎與手段258

6.2 放射性同位素259

6.3 放射性同位素的生產264

6.4 電離輻射265

6.5 加速器267

6.6 輻射源272

6.6 .1 α輻射源273

6.6 .2 β輻射源273

6.6 .3 γ輻射源273

6.6 .4 中子源273

6.7 核套用技術的基本功能及主要套用領域276

6.8 輻射加工277

6.9 輻射育種與輻射防治蟲害284

6.1 0無損檢測286

6.1 1中子活化分析和同位素示蹤290

6.1 2核技術診斷與輻射治療293

6.1 3放射性同位素電池299

6.1 4世界核套用技術發展概況300

6.1 5中國核套用技術發展簡史302

6.1 6核套用技術發展展望305

6.1 7核套用技術大事年表308

第7章 輻射防護與核安全311

7.1 輻射無處不在311

7.2 輻射防護中的基本概念和使用的量312

7.3 輻射危害313

7.4 各種輻射源引起的劑量314

7.5 輻射防護標準和原則317

7.6 輻射的監測318

7.7 輻射的防護319

7.8 核安全320

7.9 反應堆不是核子彈321

7.1 0核能是安全的能源322

7.1 1核事件的分級323

7.1 2核能發生的事故很少325

7.1 3三哩島核事故和車諾比核事故335

7.1 4核事故促進先進反應堆的研發341

7.1 5核安全監督與審查342

7.1 6核安全研究的進展343

7.1 7核安全文化344

第8章 核能的未來發展346

8.1 影響未來核能發展的三個關鍵問題346

8.2 第4代核能系統概念的提出347

8.3 壓水堆的發展351

8.3 .1 ap-600352

8.3 .2 ap-1000352

8.3 .3 改進型system 80?+353

8.3 .4 歐洲壓水堆epr353

8.3 .5 國際革新安全型反應堆iris354

8.4 沸水堆的發展355

8.4 .1 改進型沸水堆abwr356

8.4 .2 簡化型先進沸水堆sbwr358

8.4 .3 改進型簡化沸水堆esbwr359

8.5 重水堆的發展359

8.6 高溫氣冷堆的發展360

8.6 .1 高溫氣冷堆概述360

8.6 .2 模組式高溫氣冷堆365

8.6 .3 pbmr高溫氣冷堆367

8.6 .4 氣輪機-模組化氦氣反應堆gt-mhr367

8.6 .5 超高溫反應堆vhtr367

8.7 快中子反應堆的發展368

8.7 .1 快中子反應堆概述368

8.7 .2 氣體冷卻快堆gfr372

8.7 .3 鉛冷卻快堆lfr374

8.8 高放廢液最終處置的新概念--分離嬗變法374

8.9 truex流程375

8.1 0diamex流程376

8.1 1didpa流程377

8.1 2trpo流程378

8.1 3cyanex-301分離錒系鑭系元素流程380

8.1 4先進核燃料循環研究382

8.1 5電增殖核燃料的概念384

8.1 6核能開始出現復甦385

第9章 核聚變概述390

9.1 核聚變與聚變能390

9.2 核聚變的條件391

9.3 核聚變的首選燃料393

9.4 核聚變的套用393

9.5 受控核聚變反應的電漿條件394

9.5 .1 “得失相當”條件395

9.5 .2 點火溫度395

9.5 .3 勞遜判據396

9.6 電漿的形成和加熱397

9.7 磁約束核聚變398

9.8 慣性約束核聚變399

9.9 常溫核聚變401

9.1 0核聚變研究的進展401

9.1 1國際聚變試驗堆iter403

9.1 2聚變-裂變混合堆404

9.1 3中國受控核聚變研究的發展405

結束語 迎接第二核紀元的到來407

參考文獻409