核电渗透检测论文

核电渗透检测论文

　　核电作为一种清洁能源，对于满足中国电力需求、优化能源结构、减少环境污染、促进经济能源可持续发展具有重要战略意义。我为大家整理的，希望你们喜欢。
　　篇一
　　中国核电发展浅析

　　摘要：核电作为一种清洁能源，对于满足中国电力需求、优化能源结构、减少环境污染、促进经济能源可持续发展具有重要战略意义。首先陈述了中国核电发展现状，并提出其发展过程中存在的问题，然后结合中国的实际情况提出了核能发展的战略措施。

　　关键词：中国;核电;战略措施

　　中图分类号：F12 文献标志码： A 文章编号：1673-291X***2011***07-0200-02

　　引言

　　中国长期以来，以煤炭为主的能源结构不仅已无法适应经济的快速发展，也造成了较严重的社会能源、环境问题。能源发面，煤炭可供人类使用的时间为二百至二百二十年[1]，中国面临煤炭枯竭的严峻形势不言而喻;环境发面，燃用各种化石燃料将向大气中排放大量的温室气体二氧化碳，硫氧化物和氮氧化物等有害气体以及大量的烟尘，对环境造成极其严重的破坏。因此，中国有必要积极改善能源利用结构和实现能源的多元化供给。目前，由于有枯水期和丰水期的分别，造成水电电力不够稳定;而太阳能和风能在短期内又不可能在总电力装机容量中占有较大的份额。所以，核能是目前唯一达到工业应用、可以大规模替代化石燃料的能源[2]。因此，本文从中国发展核电的必要性出发，结合核电产业在中国的现状和存在的问题，提了出中国核电发展战略措施。

　　一、中国核电发展的现状

　　截至2008年底，中国共有11台核电机组投入商业执行，核电装机容量达到910万千瓦，占中国电力装机容量的1.1%[3]，并且中国已形成广东、浙江、江苏三个核电基地。其中，秦山二期是中国自主设计、采购、建设、运营的核电机组，55项大型关键装置中，47项实现了国产化，标志著中国具有自主建设核电厂的能力[4]。同时，中国跨入了核电站出口国行列，巴基斯坦恰希玛核电站是中国第一座按国际安全标准自主设计、生产制造的核电站。中国在核电的科研、设计、建设、执行等方面还培养锻炼了一批专业人才，具有相对完整的核电人才队伍。

　　经过各个部门的努力，中国核电已形成规模化批量化发展格局 [5]。二代改进型压水堆核电技术路线―CPR1000已在核电站专案中得到应用，在积累二代技术储备和执行经验的基础上，中国还积极吸收安全性和经济性更高的三代核电技术。装置制造能力的提升，先进技术的引进以及核电建设取得的成就和经验的积累，为中国核电的进一步发展奠定了基础。预计到2020年中国电力装机总容量约为9.0亿~9.5亿kW，考虑到煤炭资源、运输能力、环境容量等承受力的制约，中国燃煤电厂总装机容量的比例将由目前的70%下降到61%，而核电在全国发电装机容量中的比重到2020年将达到4%，核电投运规模将达到4 000万千瓦，核电年发电量达到2 600亿~2 800亿千瓦时。

　　二、中国核电发展存在的问题

　　核电在中国发展近三十年中，减少了近1亿多吨煤炭的生产及其运输，对国民经济的发展和环境的保护起到了不可磨灭的作用。但是，仍然存在着组织模式不清、标准体系落后、技术创新不足等各种问题。

　　1.核电发展缺乏长远和总体性规划，这也直接导致了中国核电标准化体系较低。核电产业的发展涉及国家的长期能源战略，对于正处于工业化程序中的中国，核电在国民经济发展中的重要作用更加凸显。而目前中国核电多国引进、多种堆型、多种技术、多类标准的现状难以确保中国核电产业的可持续发展。

　　2.核电发展经济性较低。核电站平均建成价比投资为1 742美元/千瓦，燃煤电站平均建成价比投资为889美元/千瓦，核电与煤电平均建成价比投资为1.94[3]。此外，与煤电相比，核电的上网电价也较高，这势必会减弱核电在电力市场中的竞争力。

　　3.核电自主化、国产化程序有待提高。由于中国核电起步较晚，关键的核心技术尚未实现实质性突破，没有完全实现百万级大容量核电机组，工程设计、制造的自主化。而且，近三十年来，未能形成一个统一的、实际可行的核能战略目标、发展规划和与其相适应的产业政策，在已建的专案上形成多种堆型、多国引进，客观上不利于核电国产化局面。

　　4.核电人才不足，缺乏技术创新。中国核电人才存在缺乏、断档现象。人才数量不足，人才专业结构比例失衡，核电人才流失、老化，而且中国高校培养能力有限。技术方面，具有自主产权和国际领先水平的核心技术研发能力明显落后于国外核电发达国家。虽然核电装置国产化取得了一定进展，但关键核电装置以及装置的关键部件国内仍无法制造。

　　5.天然铀缺乏，放射性废物管理欠佳。中国已经探明的铀资源量不足，且天然生产能力较低;此外，随着核电的发展，如何处理放射性废物也需要妥善解决。

　　三、中国核电发展的战略措施

　　1.完善核电产业总体性、长远性规划。中国应尽快制定出符合中国核电发展的中长期规划，努力做到统一堆型，统一标准，并将核电建设纳入电力的总体规划。同时，借鉴美国“小业主”型、法国“大业主”型、日本“供应商”式、韩国“一体化”等诸多核电产业组织模式型别，找到适合中国国情的核电产业发展模式，从而保证中国核电建设的布局更合理，保证核电的可持续发展。

　　2.提高核电经济性，加大核电的资金投入。核电与煤电经济性相比，具有建成价比投资高的特点;与国内电网电价相比也没有优势。因此，实现核电标准化、批量化生产，努力控制核电站工程造价，提高核电厂负荷因子，在电价中体现环保折价，使核电站在经济发达、能源短缺和运输紧张的地区与煤电相竞争，这是中国核电发展的根本出路。此外，资金不足是制约中国核电发展的主要因素之一，所以，中国必须加大对核电发展的资金投入，以保证中国核电事业的可持续发展。

　　3.加速核电国产化和自主化程序。提高中国核电自主化、国产化，必须坚持先进科技引进与消化、吸收、创新相结合。引进百万千万级压水堆，时刻关注国际上最先进的技术，在第二代核电技术完善和成熟的基础上启动第三、四代核电技术。不断提高核电的国产化水平，促进中国核电产业的优化升级，从而保障核工业的可持续发展。

　　4.培养核电人才，加强核电技术创新。为了早日实现中国核电产业的腾飞，我们必须抓紧培养一批高阶核电技术人才，完善人才激励政策。同时，重视职工的在岗职位培训，努力建造一支懂技术、善管理的核电人才队伍。在技术创新方面：第一，要提高机组的安全性、经济性;第二，改进核废物处理技术，防止核扩散，努力实现核燃料回圈;第三，开发新的堆型，坚持采用热堆―快堆―聚变堆的三步方针，在保证新堆型安全性、经济性的基础上，争取使新堆型稳步发展并逐步形成中国的核能主力，同时加快核电自主化、国产化程序。

　　5.保证天然铀可持续供应，妥善处理放射性废物。足够的天然铀是核电可持续发展的前提，必须积极探明中国天然铀储量，确保天然铀的可持续供应。同时，加强技术创新，以防止放射性废物的泄露甚至实现废物再利用。

　　结语

　　经过长期的发展，核能已在中国初具规模。作为解决能源短缺、减轻环境污染的替代能源，核电已与火电、水电形成了中国电力的三大支柱。尽管如此，核电发展过程中的问题也急需解决。为此我们要充分吸收总结核电产业三十年中的发展经验和不足，统筹规划核电的发展，加速自主化国有化程序，培育核电人才，加强技术创新，提高核电的经济性，以保证中国核电事业的健康可持续发展。

　　参考文献：

　　[1]景继强，栾洪为.世界核电发展历程与中国核电发展之路[J].东北电力技术，2008，***2***.

　　[2]杨旭红，叶建华，钱虹，薛阳.中国核电产业的现状及发展初探[J].上海电力，2007，***6***.

　　[3]邹树梁.中国核电经济性分析[J].南华大学学报：社会科学版，2009，***2***.

　　[4]祁恩兰.中国核电发展的问题研究[J].中国电力，2005，***4***.

　　[5]叶奇蓁.中国核电发展战略研究[J].电网与清洁能源，2010，***1***.

　　[6]杜国功，杜国用.中国核电产业发展的战略思考[J].山东经济，2009，***3***.[责任编辑 安世友]
　　篇二
　　核电工程物资管理

　　摘要核电工程物资占到总投资55%左右，价值高，数台机组的物资采购价格高达百亿人民币;***1***种类繁杂，数量庞大，产生海量物资交易记录资料;***2***安全、质保等级分类复杂，过程控制严格，追溯性要求高，标准、规范要求严格;***3***管理周期长达5年多;***4***储存保养要求严格，恒温恒溼、清洁度等控制要求高。由于核电物资的特殊性，物资管理是核电工程专案管理的重要内容。对现场施工进度起着重要的后勤保障。作为核电工程物资本文针对核电工程物资的分散式管理中存在的问题进行分析，提出建议。

　　关键词 核电 仓储 物资管理

　　一、核电工程物资的管理模式

　　当前核电工程物资现场仓储管理模式主要分为两类，一是分散式管理，即仓储管理工作由各岛安装承包商分别管理;这种管理模式在以前建设核电用的比较多，工程结束后，很多物项丢失的比较严重，特别是消耗性材料和备品备件，由于总承包商无法对下面的安装单位做好监控管理的职责，安装单位在使用过程中浪费和丢失的比较严重，比之前预算的用量要多，使工程物料的成本增大，再次购买也增加了采购周期，影响了工程进度。不能及时检视物项的到货出库动态，也不能和现场施工进度紧密的联络起来。二是集中式管理，即总包方承担了所有的仓库业务，这种管理方式避免了安装单位随意浪费和丢失物资的现象，同时也带来了不好统一管理和成本增加问题。由于仓库人员种类繁多，各人员要求的技能、文化水平要求不同，不便于统一管理，增加管理成本。这种管理方式避免了安装单位随意浪费和丢失物资的现象，这种管理模式也有不足之处，总承包商不能有效的监管物项，核电在不断探讨核电的工程物项管理的模式，也不但在实际工作中改进和创新管理模式。海南核电在工程物资管理的方面开拓创新，有效有避免了前两种的管理方式的不足之处，合理的利用人和机具的利用，首次采用总承包再分包管理模式，仓储具体作业由一家承包商或专业的物流公司来操作，总承包商只到建立建一支较小的物项管理团队，负责管理、监督承包商的日常工作，负责协调各个安装承包商物资部门，以确保甲供物项各项工作顺利进行。

　　二、工程物资的几个控制和管理方面的建议

　　整个工程物资的管理包括计划、设计、采购、仓库的建设主要几个方面。

　　设计、采购、计划问题。在实际建设过程中，施工图纸的出版进度往往难以满足采购进度的需要，因此无法及时提供图纸材料清单作为采购的依据。在此情况下，采购工作依据历史参考电站的装置材料采购清单进行采购，但由于不同专案存在设计变更、现场变更，造成一定程度上采购遗漏、材料短缺或剩余浪费。供货计划根据三级采购进度计划和采购合同编制，条目比较粗，安装需求计划根据四级计划编制，两个计划在细节程度上的匹配度不高，一方面造成工程物资提前到货积压仓库，导致库容不足，有些物项到货离具体安装时间相差二三年之久，这样不仅占用库存量，由于海南天气高温潮溼，装置容易生锈和老化，影响装置的质量问题，同时也给后期物项保养增加了工作任务，导致成本增加。

　　如何解决到货与安装进度所需物项不匹配的问题，根据其他核电的安装进度所用物资进行分析，结合现场的施工进度，制定物项的一年的到货滚动计划，发给供货商，提前做好到货安排，也要控制物项过早到货。安装单位根据二级施工进度计划，编制三、四级施工进度计划，在四级进度计划的基础上结合实际施工编制3个月滚动安装需求计划。根据施工安装单位的安装需求计划，核实所求物项是否已经到货，及时与供应商联络到货问题，提前解决到货问题，满足施工现场所需。

　　一、库房的建设：

　　仓库规划和建设问题。在核电现场平面图中布置，仓库的布置和现场厂房之间科学安排，防止仓库离现场施工远，二次搬运的吊车、卡车、叉车、人工费用增加。同时也增加了安全风险。总承包应建立仓库设计、建造的标准化体系。根据核电物资储存等级、类别、大小应建立不同储存等级的仓库，满足物资的储存要求。仓库配备行车、叉车、等机具，配备消防设施、通风保溼设施、配置摄像头、保安岗亭等安保设施，配置照明、动力等电源设施。每天对仓库的设施进行安全检查，做好相关检查记录。其次仓库的各种作业活动，必须有相关程式规定和管理规章制度，做到有章可循，有据可依，这也是核电行业的管理方针。

　　二、到货开箱检验缺陷问题：

　　截止日前，到货开箱检验的缺陷的统计，开箱检验缺陷已经有二千条，已经关闭一千一百多条，核电专案已经接近尾项，这些没有关闭的缺陷检验报告，按照要求不能组卷进行移交，虽然这些缺陷大部分都是一些小问题。后期的工作重点在关闭检验缺陷上面了，要减少开箱检验的问题，个人建议从源头开始：***1***开箱时，对面哪些重大装置和供货比较多的厂家，在开箱检查时，要求厂家人员必须参加，发现小问题或疑惑的问题，在开箱检验时就可以解决。***2***对于检验时发现一些小问题，如小面积生锈、零件脱落，如厂家人员没有到现场参加开箱，这些问题可以安排仓库承包商在开箱时就可以进行处理，减少开箱检验。***3***参加开箱检验人员，如开箱中发现密封垫片、管接头等有划痕现象，如钢丝绳、电缆、钢管到货米数缺少一点，这些问题安装单位QC人员在开箱检验的时候都可以下结论，不影响现场的安装使用。

　　三、物资管理系统SAP

　　由于核电物资的种类繁杂，数量庞大，在日常到货、开箱、出库、查询的活动中，产生海量的交易记录资料，这些记录要用系统软体要实际管理。现代化的物资管理软体SAP，可以帮我们实际日常的工作管理的需求，和资源共享，资讯的准确性。工程物资的消耗统计，后期的费用的结算提供了可靠的资讯。

　　四、物资储存级别的要求

　　现场储存保养。仓库大致分为三个等级，一级为恒温恒溼仓库，温度控制在16℃～25℃，溼度小于等于60%，防静电，防强磁场，保持清洁度等;二级为一般室内或保温库，三级为一般露天仓库。在储存期间，需按照规范书中要求的频率、内容对储存的物资进行预防性和修正性保养，如防腐涂油、气体或液体保护、通电保温干燥、转动等，发现质量异常，进行修正性保养，严重质量问题按照《不符合项报告》进行处理。所有保养工作都须形成记录以备核查。

　　五、总结

　　随着人类对能源需求的日益增长和不可再生能源的日渐减少，核电能源已成为一些国家能源计划中的重点物件之一，尤其在我国，核电能源已进入快速发展阶段。物资管理从前的单一的模式变成多样化，现代化管理的模式，科学化的管理，降低管理成本，更好的为核电建设提供有力的保障。

　　参考文献：

　　[1]任永娟，薛润泽.核电厂建设阶段的仓储管理工作[J].分析中国城市经济，2011

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射线检测，常规使用×射线机或放射性同位素作为放射源产生射线，射线穿过被检对象，经过吸收和衰减， 由于被检试件中存在厚度差的原因，不同强度的射线到达记录介质（如射线胶片），射线胶片的不同部位 吸收了数量不等的光子，经过暗室处理后，底片上便出现了不同黑度的缺陷影象，从而判定缺陷的大小和 性质。 2.6.2 适用范围 适用较薄而不是较厚（如果工件的厚度超过 80mm 就要使用特殊设备进行检测，如加速器）的工件的内部体 积型缺陷的检测。 2.6.3 局限性 检测成本高、周期长，工作效率低；不适用角焊逢、板材、管材、棒材、锻件的检测；对面状的缺陷检出 率较低；对缺陷的高度和缺陷在被检对象中的深度较难确定；影响人体健康。 2.6.4 优点 检测结果直观、定性定量准确；检测结果有记录，可以长期保存，可追溯性较强。 3 小结 综上所述，每种无损检测方法的原理和特点各不相同，且适用的检测对象也不一样。在建筑钢结构的行业 中应根据结构的整体性能，检测成本及被检对象的规格、材质、缺陷的性质、缺陷产生的位置等诸多因素 合理选择无损检测方法。一般地，选择无损检测方法及合格等级，是设计人员依据相关规范而确定的。有 的工程，业主也有无损检测方法及合格等级的要求，这就需要供需双方相互协商了。 3.1 钢结构在加工制作及安装过程中无损检测方法的选择见表 1 被检对象 原材料检验 板材 锻件及棒材 管材 螺栓 焊接检验 坡口部位 清根部位 对接焊逢 角焊逢和 T 型焊逢 3.2 UT 检测方法 UT、MT（PT） UT（RT）、MT（PT） UT、MT（PT） UT、PT（MT） PT（MT） RT（UT）、MT（PT） UT（RT）、PT（MT） 被检对象所适用的无损检测方法见表 2 内部缺陷 表面缺陷和近表面 检测方法 UT ● ○ ● ● MT ● ● ● ● PT ● ○ ○ ● ET △ △ ● × AET △ △ △ △ 发生中缺陷检 测 检测方法 RT 被检对象 试 件 分 类 锻件 铸件 压延件（管、板、型材） 焊逢 × ● × ● 分层 疏松 气孔 内部 缩孔 缺陷 未焊透 未熔合 缺陷 分类 夹渣 裂纹 白点 表面裂纹 表面 缺陷 表面气孔 折叠 断口白点 × × ● ● ● △ ● ○ × △ ○ — × ● ○ ○ ○ ● ● ○ ○ ○ △ × — × — — — — — — — — — ● △ ○ ● — — — — — — — — — ● ● ○ ● — — — — — — — — — ● △ ○ — — — — — △ △ △ △ △ △ — — — 注：●很适用；○适用；△有附加条件适用；×不适用；—不相关 参 1. 考 文 献 强天鹏 射线检测 [M] 云南科技出版社 2001 2. 3. 4. 5. 周在杞等 张俊哲等 无损检测技术及其应用 [M] 科学出版社 王小雷 锅炉压力容器无损检测相关知识 [M] 李家伟等 无损检测 冉启芳 2001 1993 [M] 机械工业出版社 2002 无损检测方法的分类及其特征的介绍 [J] 无损检测 1999 2 钢网架结构超声波检测及其质量的分 [J] 无损检测 2001 6 磁粉检测（MT） 2.1 磁粉检测（MT） 2.1.1 原理 铁磁性材料被磁化后，产生在被检对象上的磁力线均匀分布。由于不连续性的存在，使工件表面和近表面 的磁力线发生了局部畸变而产生了漏磁场，漏磁场吸附施加在被检对象表面的磁粉，形成在合适光照下可 见的磁痕,从而达到检测缺陷的目的。 磁粉探伤的原理及概述 磁粉探伤的原理 磁粉探伤又称 MT 或者 MPT（Magnetic Particle Testing），适用于钢铁等磁性材料的表面附近进行探伤 的检测方法。利用铁受磁石吸引的原理进行检查。在进行磁粉探伤检测时，使被测物收到磁力的作用，将 磁粉（磁性微型粉末）散布在其表面。然后，缺陷的部分表面所泄漏出来泄露磁力会将磁粉吸住，形成指 示图案。指示图案比实际缺陷要大数十倍，因此很容易便能找出缺陷。 磁粉探伤方法 磁粉探伤检测的顺序分为前期处理、磁化、磁粉使用、观察，以及后期处理。 前期处理→磁化→磁粉使用→观察→后期处理 以下分别说明各个步骤的概要。 （1）前期处理 探探伤面如果有油脂、涂料、锈、或其他异物附着的情况下，不仅会妨碍磁粉吸附在伤痕上，而且还会出 现磁粉吸附在伤痕之外的部分形成疑私图像的情况。因此在磁化之前，要采用物理或者化学处理，进行去 除污垢异物的步骤。 （2）磁化 将检测物适当磁化是非常重要的。通常，采用与伤痕方向与磁力线方向垂直的磁化方式。另外为了适当磁 化，根据检测物的形状可以采用多种方法。日本工业规格（JIS G 0565-1992）中规定了以下 7 种磁化方法。 ①轴通电法……在检测物轴方向直接通过电流。 ②直角通电法……在检测物垂直于轴的方向直接通过电流。 ③Prod 法……在检测物局部安置 2 个电极（称为 Prod）通过电流。 ④电流贯通法……在检测物的孔穴中穿过的导电体中通过电流。 ⑤线圈法……在检测物中放入线圈，在线圈中通过电流。 ⑥极间法……把检测物或者要检测的部位放入电磁石或永磁石的磁极间。 ⑦磁力线贯通法……对通过检测物的孔穴的强磁性物体施加交流磁力线，使感应电流通过检测物。 （3）磁粉使用磁粉探伤的原理 ① 磁粉的种类 为了让磁粉吸附在伤痕部的磁极间形成检出图像，使用的磁粉必须容易被伤痕部的微弱磁场磁化，吸附在 磁极上，也就是说需要优秀的吸附性能。另外，要求形成的磁粉图像必须有很高的识别性。 一般，磁粉探伤中使用的磁粉有在可见光下使用的白色、黑色、红色等不同磁粉，以及利用荧光发光的荧 光磁粉。另外，根据磁粉使用的场合，有粉状的干性磁粉以及在水或油中分散使用的湿性磁粉。 ② 磁粉的使用时间 磁粉使用时间分为一边通过磁化电流一边使用磁粉的连续法，以及在切断磁化电流的状态即利用检测物的 残留磁力的残留法两种。 （4）观察 为了便于观察附着在伤痕部位的磁粉图像，必须创造容易观察的环境。普通磁粉需要在尽可能明亮的环境 下观察，荧光磁粉则要使用紫外线照射灯将周围尽量变暗才容易观察。 （5）后期处理 磁粉探伤结束，检测物有可能仍作为产品或是需要送往下一个加工步骤接受机械加工等。这时就需要进行 退磁、去除磁粉、防锈处理等后期处理。 2.1.2 适用范围 可以对铁磁性原材料，如钢板、钢管、铸钢件等进行检测，也可以对铁磁性结构件进行检测。 2.1.3 局限性 仅适用铁磁性材料及其合金的表面和近表面的缺陷检测，对检测人员的视力、工作场所、被检对象的规格、 形状等有一定的要求。 2.1.4 优点 经济、方便、效率高、灵敏度高、检测结果直观。 生产厂家： 生产厂家：济宁联永超声电子有限公司 仪器设备名称： 仪器设备名称：CDX-Ⅲ该机型磁粉探伤仪 Ⅲ 仪器概况：CDX-Ⅲ该机型磁粉探伤仪是具有多种磁化方式的磁粉探 伤仪设备。仪器采用可控硅作无触点开关，噪音小、寿命长、操作简 单、方便、适应性强、工作稳定。是最近推出新产品，它除具有便携 式机种的一切优点，还具有移动机种的某些长处，扩展了用途，简化 了操作，还具有退磁功能。 该设备有四种探头： 1、旋转探头： 型）能对各种焊缝、各种几何形状的曲面、平面、 （E 管道、锅炉、球罐等压力容器进行一次性全方位显示缺陷和伤痕。 2、电磁轭探头： 型）它配有活关节，可以对平面、曲面工件进行 （D 探伤。 3、马蹄探头： 型）它可以对各种角焊缝，大型工件的内外角进行 （A 局部探伤。 4、磁环： 型）它能满足所有能放入工件的周向裂纹的探伤，用它 （O 来检测工件的疲劳痕（疲劳裂痕均垂于轴向）及为方便，用它还可以 对工件进行远离法退磁。 总之，该仪器是多种探伤仪的给合体，功能与适用范围广，尤其应用 于不允许通电起弧破表面零件的探伤。

无损检测概论及新技术应用 无损检测概论及新技术应用 概论 摘要： 摘要：综述了无损检测的定义、方法、特点、要求等基本知识，以及无损检测在 现今社会中的应用实例，其中包括混凝土超声波无损检测技术、涡流无损检测技 术、渗透探伤技术。 关键词： 关键词：无损检测；混凝土缺陷；涡流检测;渗透探伤。 引言： 引言：随着现代工业的发展，对产品的质量和结构的安全性、使用的可靠性提出 了越来越高的要求，无损检测技术由于具有不破坏试件、检测灵敏度高等优点， 所以其应用日益广泛。无损检测是工业发展必不可少的有效工具，在一定程度上 反映了一个国家的工业发展水平，其重要性已得到公认。 1、 无损检测概论 、 无损检测 检测概论 无损检测就是利用声、光、磁和电等特性，在不损害或不影响被检对象使用 性能的前提下，检测被检对象中是否存在缺陷或不均匀性，给出缺陷的大小、位 置、性质和数量等信息，进而判定被检对象所处技术状态（如合格与否、剩余寿 命等）的所有技术手段的总称。 常用的无损检测方法有射线照相检验(RT)、超声检测(UT)、磁粉检测(MT)和 液体渗透检测(PT) 四种。 其他无损检测方法： 涡流检测(ET)、 声发射检测 （AT） 、 （TIR） 泄漏试验 、 （LT） 交流场测量技术 、 （ACFMT） 漏磁检验 、 （MFL)、 热像/红外 远场测试检测方法（RFT)等。 基于以上方法，无损检测具有一下应用特点： 1>不损坏试件材质、结构 无损检测的最大特点就是能在不损坏试件材质、 结构的前提下进行检测， 所以实施无损检测后，产品的检查率可以达到 100%。但是，并不是所有需要测 试的项目和指标都能进行无损检测，无损检测技术也有自身的局限性。某些试验 只能采用破坏性试验， 因此， 在目前无损检测还不能代替破坏性检测。 也就是说， 对一个工件、材料、机器设备的评价，必须把无损检测的结果与破坏性试验的结 果互相对比和配合，才能作出准确的评定。 2>正确选用实施无损检测的时机 在无损检测时， 必须根据无损检测的目的,正确选择无损检测的时机,从而顺利 地完成检测预定目的,正确评价产品质量。 3>正确选用最适当的无损检测方法 由于各种检测方法都具有一定的特点，为提高检测结果可靠性，应根据设备 材质、制造方法、工作介质、使用条件和失效模式，预计可能产生的缺陷种类、 形状、部位和取向，选择合适的无损检测方法。 4>综合应用各种无损检测方法 任何一种无损检测方法都不是万能的，每种方法都有自己的优点和缺点。应 尽可能多用几种检测方法，互相取长补短，以保障承压设备安全运行。此外在无 损检测的应用中，还应充分认识到，检测的目的不是片面追求过高要求的“高质 量”，而是应在充分保证安全性和合适风险率的前提下，着重考虑其经济性。只 有这样，无损检测在承压设备的应用才能达到预期目的。[1] 通过各种检测方法，最终对于无损检测的要求是：不仅要发现缺陷，探测试 件的结构、状态、性质，还要获取更全面、准确和综合的信息，辅以成象技术、 自动化技术、计算机数据分析和处理技术等，与材料力学、断裂力学等学科综合 应用，以期对试件和产品的质量和性能作出全面、准确的评价。 2、 无损检测在各领域的应用 、 无损检测基于以上优点,在现今社会受到广泛关注和应用,为实际生产工作减 少了废料成本,提供了极大的方便。其中超声波检测技术、涡流检测、渗透探伤 技术、霍尔效应无损探伤技术应用极为出色。 2.1 混凝土超声无损检测 混凝土是我国建筑结构工程最为重要的材料之一，它的质量直接关系到结构 的安全。多年来，结构混凝土质量的传统检测方法是以按规定的取样方法，制作 立方体试件，在规定的温度环境下，养护 28d 时按标准实验方法测得的试件抗压 强度来评定结构构件的混凝土强度。用试件实验测得的混凝土性能指标，往往是 与结构物中的混凝土性能有一定差别。因此，直接在结构物上检测混凝土质量的 现场检测技术，已成为混凝土质量管理的重要手段。 所谓混凝土“无损检测”技术，就是要在不破坏结构构件的情况下，利用测 试仪器获取有关混凝土质量等受力功能的物理量。 因该物理量与混凝土质量之间 有较好的相互关系，可采用获取的物理量去推定混凝土质量。[2] 混凝土超声检测是用超声波探头中的压电陶瓷或其他类型的压电晶体加载某 频率的交流电压后激发出固定频率的弹性波， 在材料或结构内部传播后再由超声 波换能器接收，通过对采集的超声波信号的声速、振幅、频率以及波形等声学参 数进行分析，以此推断混凝土结构的力学特性、内部结构及其组成情况。超声波 检测可用于混凝土结构的测厚、探伤、混凝土的弹性模量测定以及混凝土力学强 度评定等方面. [3] 2.2 涡流无损检测 涡流检测的基本原理：将通有交流电的线圈置于待测的金属板上或套在待测 的金属管外。这时线圈内及其附近将产生交变磁场，使试件中产生呈旋涡状的感 应交变电流，称为涡流。涡流的分布和大小，除与线圈的形状和尺寸、交流电流 的大小和频率等有关外，还取决于试件的电导率、磁导率、形状和尺寸、与线圈 的距离以及表面有无裂纹缺陷等。因而，在保持其他因素相对不变的条件下，用 一探测线圈测量涡流所引起的磁场变化，可推知试件中涡流的大小和相位变化， 进而获得有关电导率、缺陷、材质状况和其他物理量(如形状、尺寸等)的变化或 缺陷存在等信息。但由于涡流是交变电流，具有集肤效应，所检测到的信息仅能 反映试件表面或近表面处的情况。[4] 应用：按试件的形状和检测目的的不同，可采用不同形式的线圈,通常有穿过 式、探头式和插入式线圈 3 种。穿过式线圈用来检测管材、棒材和线材，它的内 径略大于被检物件， 使用时使被检物体以一定的速度在线圈内通过， 可发现裂纹、 夹杂、凹坑等缺陷。探头式线圈适用于对试件进行局部探测。应用时线圈置于金 属板、管或其他零件上，可检查飞机起落撑杆内筒上和涡轮发动机叶片上的疲劳 裂纹等。插入式线圈也称内部探头，放在管子或零件的孔内用来作内壁检测，可 用于检查各种管道内壁的腐蚀程度等。为了提高检测灵敏度，探头式和插入式线 圈大多装有磁芯。涡流法主要用于生产线上的金属管、棒、线的快速检测以及大 批量零件如轴承钢球、汽门等的探伤（这时除涡流仪器外尚须配备自动装卸和传 送的机械装置） 、材质分选和硬度测量，也可用来测量镀层和涂膜的厚度。[5] 优缺点：涡流检测时线圈不需与被测物直接接触，可进行高速检测,易于实现 自动化,但不适用于形状复杂的零件,而且只能检测导电材料的表面和近表面缺陷, 检测结果也易于受到材料本身及其他因素的干扰。 2.3 渗透探伤技术 液体渗透检测的基本原理：零件表面被施涂含有荧光染料或着色染料的渗透 剂后，在毛细管作用下，经过一段时间，渗透液可以渗透进表面开口缺陷中；经 去除零件表面多余的渗透液后，再在零件表面施涂显像剂，同样，在毛细管的作 用下，显像剂将吸引缺陷中保留的渗透液，渗透液回渗到显像剂中，在一定的光 源下 （紫外线光或白光） 缺陷处的渗透液痕迹被现实， 黄绿色荧光或鲜艳红色） ， （ ， 从而探测出缺陷的形貌及分布状态。[6] 渗透检测适用于具有非吸收的光洁表面的金属、非金属，特别是无法采用磁 性检测的材料，例如铝合金、镁合金、钛合金、铜合金、奥氏体钢等的制品，可 检验锻件、铸件、焊缝、陶瓷、玻璃、塑料以及机械零件等的表面开口型缺陷。 渗透检测的优点是灵敏度较高（已能达到检测开口宽度达 0.5?m 的裂缝） ，检测 成本低，使用设备与材料简单，操作轻便简易，显示结果直观并可进一步作直观 验证（例如使用放大镜或显微镜观察） ，其结果也容易判断和解释，检测效率较 高。缺点是受试件表面状态影响很大并只能适用于检查表面开口型缺陷，如果缺 陷中填塞有较多杂质时将影响其检出的灵敏度。[7] 3、 结语 、 随着现代科学技术的发展，激光、红外、微波、液晶等技术都被应用于无损 检测领域，而传统的常规无损检测技术也因为现代科技的发展，大大丰富了应用 方法，如射线照相就可细分为 X 射线、γ射线、中子射线、高能 X 射线、射线 实时照相、层析照相……等多种方法。 无损检测作为一种综合性应用技术，无损检测技术经历了从无损探伤，到无 损检测，再到无损评价，并且向自动无损评价、定量无损评价发展。相信在不远 的将来， 新生的纳米材料、 微机电器件等行业的无损检测技术将会得到迅速发展。 参考文献【1】李喜孟.无损检测.机械工业出版社.2011 】 【2】父新漩. 混凝土无损检测手册.人民交通出版社.2003 】 【 3】 冯子蒙.超声波无损检测于评价的关键技术问题及其解决方案.煤矿机 】 械.2009(9) 【4】唐继强.无损检测实验.机械工业出版社.2011 】 【5】李丽茹.表面检测.机械工业出版社.2009 】 【6】国防科技工业无损检测人员资格鉴定与认证培训教材编审委员会.机械工业 出版社.2004 【7】胡学知主编. 中国劳动社会保障出版社.2007 】

有关核能或核电的小论文

中国核电现状和前景我国核电比例要从2%到世界平均的16%，发展前景还很大。我国计划到2020年核电要投产运行8000万千瓦，正在建设12个机组。 中国能源状况 我国煤炭、水力资源含量十分丰富，还有相当数量的石油、天然气资源，但人均占有量却很低，而且分布极不均衡。 当前我国电力发展情况是：2008年全国装机容量达到7.9亿千瓦，2010年将达到9.5亿千瓦，2020年将达到15亿千瓦，而我国核电占总发电量的1.9%，燃煤发电占80%，其余为水电等。我国核电与世界平均水平差距甚大。 由于我国以火电为主，带来能源紧缺和环境污染双重压力，火电形成的废弃物造成大气、水、土地污染等严重的环境问题。因此，国家决定压缩火电，大力发展以核电为主的清洁能源。 目前，我国运行和建成的核电站主要有：秦山一期、二期、三期，大亚湾、岭澳一期、二期和田湾。运行电站负荷因子都在85-90%，与国际水平相当。 核能发电的优势 1、核电是清洁能源。按一年100亿千瓦时的发电量计算，火电需要燃烧339万吨标准煤，核电只需要52吨核燃料；火电将排放7.78万吨二氧化硫、203万吨一氧化碳，产生大量煤灰等废弃物，而核电为零排放。 核电站排出物都要经过严格的控制和处理。如，废气经过滤、吸附、衰变，通过高空扩散排放；废水经过滤、蒸发、离子交换稀释排放；固体废物经由水泥固化、密封包装，最终地下深埋。环境保护效果良好。以秦山二期为例，与国家标准相比，废气排放低二个数量级；废水中氚低一个数量级，其它低二个数量级。工作人员照射低于国家标准四倍。 2、核电是安全的能源。压水式反应堆通过三道屏障确保安全运行。第一道屏障是将铀燃料与放射性裂变产物藏在燃料棒的锆合金壳内。燃料组件包容在20厘米厚的压力容器内，压力容器与一回路构成防止辐射泄露的第二道屏障。核反应堆及主冷却剂系统装设在坚固密封的安全壳厂房内，安全壳由90厘米厚的预应力混凝土建成，并且有6毫米厚的防漏钢质衬垫，构成第三道屏障。 此外，还通过运行参数偏离控制、事故工况保护、设计基准事故防范等纵深防御确保安全。 目前，我国二代改进型核电站已实现自主设计、自主建造、大部分主设备国产，国产化率超过70%。 内陆核电建设 目前，国际上大部分核电站建设在内陆。法国65.1%的核电站建设在内陆，美国有75.7%的核电站建设在内陆。可见，内陆建核电站是完全可行的。 我国建设内陆核电站势在必行。原因在于：内陆地区经济有了很大发展，电网容量亦有很大发展；有些省份缺乏煤炭和水力资源；2008年初南方各省发生了大面积、长时间的雪灾，造成广大地区长时间断电，带来了严重后果，这表明依靠远距离输电和长途运煤难以保障用电安全。因此，建设不依赖燃料运输的支撑电站——核电站是很必要的。 技术方面，发展内陆核电站也完全成熟。从安全和环保要求看，内陆核电站和沿海核电站没有本质的差别，目前成熟的核电站设计和建造技术完全可用到内陆核电站。 核能发电的发展前景 第三代核电是核能发电未来发展趋势。 第三代核电机组有更高安全目标：堆芯热工安全裕量大于15%；堆芯损坏概率小于每堆年10-5；大量放射性外泄小于每堆年10-6。 第三代核电机组有更好的经济性：机组额定功率1000-1500兆瓦力；可利用因子大于87%；换料周期18-24月；电站寿命60年；建设周期48-52月；能与联合循环的天然气电厂相竞争。 第三代核电机组技术上更先进。如，美国西屋公司AP1000机组具有非能动安全系统、严重事故预防和缓解、双层安全壳、全数字化仪控、模块化施工等特点。

高一化学论文｛关于“日本核电站泄漏”化学方面的材料｝

检测网消息，据芬兰辐射与核安全中心23日发表的公报，芬兰部分地区的空气中现已检测到微量源于日本福岛核电站泄漏事故的放射性物质。

公报说，芬兰辐射与核安全中心在芬兰首都赫尔辛基和北部城市罗瓦涅米采集的空气样本中检测到微量的放射性碘，每立方米空气所含浓度低于1毫贝克勒尔。该中心表示，这一浓度仅为可对人体健康造成危害浓度的百万分之一，因此当地居民无需为此采取防护措施。

芬兰辐射与核安全中心表示，日本福岛核电站泄漏的放射性物质将会在晚些时候漂到整个北半球地区，预计其他国家和地区也将会陆续发现微量放射性物质。
☆国际反应

日本核电站泄漏事故在法国引发“核安全”争论

美国航母17名成员测出“微量”辐射 救援暂停

奥巴马称日本遭遇"复合型灾害" 愿提供长期援助

驻日美军正出动2台泵车前往日本福岛第一核电站

IAEA或就日核危机召集特别会议 美国派专家赴日

☆专家评述

核电站氢气爆炸致放射性物质大量飞散可能性较低

日本称未向国际原子能机构求救 已发放23万碘片

福岛核电站多起事故 专家称对人体并无伤害

☆核辐射

放射性物质以波或微粒形式发射出的一种能量就叫核辐射，核爆炸和核事故都有核辐射。核辐射主要是α、β、γ三种射线：

α射线是氦核，只要用一张纸就能挡住，但吸入体内危害大；

β射线是电子，皮肤沾上后烧伤明显。这两种射线由于穿透力小，影响距离比较近，只要辐射源不进入体内，影响不会太大；

γ射线的穿透力很强，是一种波长很短的电磁波。y辐射和X射线相似，能穿透人体和建筑物，危害距离远。宇宙、自然界能产生放射性的物质不少，但危害都不太大，只有核爆炸或核电站事故泄漏的放射性物质才能大范围地对人员造成伤亡。

电磁波是很常见的辐射，对人体的影响主要由功率(与场强有关)和频率决定。

☆日本主要核安全事故

1995年12月8日位于福井县敦贺市的日本首座快中子反应堆“文殊”号的冷却材料液态钠严重外泄，导致反应堆被迫关机检修。此后，“文殊”号一直处于停运状态。

1997年3月设在茨城县东海村的核废料再处理工厂发生爆炸，致使数十名员工受到辐射。

1997年4月14日设在日本福井县敦贺市的新型核燃料转换实验反应堆发生泄漏事故。

1999年7月12日日本原子能电力公司所属敦贺核电站2号机组的加压水型轻水反应堆的冷却系统发生冷却水泄漏事故。调查人员随后在检查中发现，冷却系统中一段用于连接两个热交换器的L型不锈钢管出现了一条长8厘米、宽0．2毫米的裂缝。

1999年9月30日日本茨城县东海村一家核燃料制造厂发生核物质泄漏事故，造成两名工人死亡，数十人遭到不同程度辐射，30多万当地居民在屋内避难。

2004年8月9日日本关西电力公司位于东京以西约350公里处的美滨核电站3号机组涡轮室内发生蒸汽泄漏事故，导致4人死亡、7人受伤。

2006年4月11日正处于试运行阶段的日本首个快中子增殖核反应堆的核废料再处理工厂发生含放射性物质的水泄漏事故。

2006年5月22日福岛第一核电站6号机组发生放射性物质泄漏事故，但未对周边环境造成影响。

2007年1月14日福井县大饭郡高滨核电站发生含微量放射物质的水泄漏事故，泄漏的水溅到现场的4名作业人员身上，但未对他们的健康和周围环境造成影响。

2007年9月3日福井县的大饭核电站1号反应堆发生漏水事故，核电站方面随即关闭了漏水的过滤器的阀门。

2009年10月8日位于福井县敦贺市已被废弃的“普贤”号核反应堆发生含放射性物质的重水泄漏事故，其中所含的放射性物质导致一名职工氚浓度检测指标超标。(据新华社)

☆核辐射的影响

放射性物质在衰变时会释放离子辐射，这种辐射可以对人体内部化学环境造成严重伤害，它会打断人体组织的各种原子和分子间的化学键。

人体会自动对此作出反应，尝试对这种损害进行修复。但有时候这种伤害将是非常广泛而严重的，修复几乎不可能。并且在自动修复过程中还存在发生错误的可能性。

人体内对辐射损伤最敏感的部位是肠子和胃部的细胞组织，以及骨髓中的造血细胞组织。辐射对人体的损伤取决于你在辐射环境下的暴露时间，以及所受到的辐射强度。

当你暴露于核辐射环境下，你可能会得辐射病。这种病是有症状的。几小时内你就会感到恶心呕吐，随后会出现腹泻、头痛或发烧等症状。在最初的症状过去之后，可能会出现一个短暂的无症状期，但数周后就会出现新的、更严重的症状。

在更高的辐射剂量下，这些症状可能出现的更快，也更明显。同时，核辐射会对人体内脏造成广泛的，很多时候甚至是致命的伤害。暴露在核辐射中，一半的健康成年人无法承受4戈雷的辐射剂量。

辐射引发的病症能治愈吗？人们已经研制出了可以增加血液中白细胞数量，以便抵消辐射可能对人体骨髓造成的影响，并降低可能由于人体免疫系统的损害而导致的感染风险。现在同样有专门用来降低由于辐射粒子对人体内脏造成的损害的药物可以使用。

辐射对人体健康有何种危害？

放射性物质在衰变时会释放离子辐射，这种辐射可以对人体内部化学环境造成严重伤害，它会打断人体组织的各种原子和分子间的化学键。

人体会自动对此作出反应，尝试对这种损害进行修复。但有时候这种伤害将是非常广泛而严重的，修复几乎不可能。并且在自动修复过程中还存在发生错误的可能性。人体内对辐射损伤最敏感的部位是肠子和胃部的细胞组织，以及骨髓中的造血细胞组织。

辐射可能对人体造成的长期影响是什么？

辐射对人体健康的长期影响最严重的方面是它会引发癌症。一般而言，一个正常的细胞一旦到了其寿命，它会“自杀”，从而死亡，给新生的细胞让路。而当细胞丧失了这种“自杀”功能时，癌症便发生了。这种细胞变得“永生不老”，持续进行细胞分裂增殖，失去控制。

面对辐射污染，儿童是否面临更大的风险？

从某种意义上来说，是的。这是因为儿童的生长更为迅速，细胞分裂也更加频繁，细胞在对损伤进行自动修复时也就有更大的几率出现错误，从而导致严重后果。

在1986年乌克兰切尔诺贝利核电站事件发生之后，联合国世界卫生组织注意到当地的儿童患甲状腺癌的比例出现显著上升。

吃碘药对预防核辐射管用吗？

一些常用的防辐射措施，比如喝绿茶、吃木耳、戴口罩、穿孕妇防辐射服，根本起不了作用。受到辐射污染，最好的方法是紧闭家里的门窗、勤洗手洗澡。”高慎永主任医师说道。

碘盐里所含的碘是极其微量的，吃碘药也必须在受到污染危害之后，一天一次，每次一颗碘化钾。自行购买提前吃，反而会对自己身体造成危害。

核能的小论文

核聚变反应堆的原理很简单，只不过对于人类当前的技术水准，实现起来具有相当大的难度。

物质由分子构成，分子由原子构成，原子中的原子核又由质子和中子构成，原子核外包覆与质子数量相等的电子。质子带正电，中子不带电。电子受原子核中正电的 吸引，在"轨道"上围绕原子核旋转。不同元素的电子、质子数量也不同，如氢和氢同位素只有1个质子和1个电子，铀是天然元素中最重的原子，有92个质子和 92个电子。

核聚变是指由质量轻的原子（主要是指氢的同位素氘和氚）在超高温条件下，发生原子核互相聚合作用，生成较重的原子核（氦），并释放出巨大的能量。1千克氘全部聚变释放的能量相当11000吨煤炭。其实，利用轻核聚变原理，人类早已实现了氘氚核聚变---氢弹爆炸，但氢弹是不可控制的爆炸性核聚变，瞬间能量释放只能给人类带来灾难。如果能让核聚变反应按照人们的需要，长期持续释放，才能使核聚变发电，实现核聚变能的和平利用。

如果要实现核聚变发电，那么在核聚变反应堆中，第一步需要将作为反应体的氘-氚混合气体加热到等离子态，也就是温度足够高到使得电子能脱离原子核的束缚，让原子核能自由运动，这时才可能使裸露的原子核发生直接接触，这就需要达到大约10万摄氏度的高温。

第二步，由于所有原子核都带正电，按照"同性相斥"原理，两个原子核要聚到一起，必须克服强大的静电斥力。两个原子核之间靠得越近，静电产生的斥力就越 大，只有当它们之间互相接近的距离达到大约万亿分之三毫米时，核力（强作用力）才会伸出强有力的手，把它们拉到一起，从而放出巨大的能量。

质量轻的原子核间静电斥力最小，也最容易发生聚变反应，所以核聚变物质一般选择氢的同位素氘和氚。氢是宇宙中最轻的元素，在自然界中存在的同位素有： 氕、氘 (重氢)、氚 (超重氢)。在氢的同位素中，氘和氚之间的聚变最容易，氘和氘之间的聚变就困难些，氕和氕之间的聚变就更困难了。因此人们在考虑聚变时，先考虑氘、氚之间 的聚变，后考虑氘、氘之间的聚变。重核元素如铁原子也能发生聚变反应，释放的能量也更多；但是以人类目前的科技水平，尚不足满足其聚变条件。

为了克服带正电子原子核之间的斥力，原子核需要以极快的速度运行，要使原子核达到这种运行状态，就需要继续加温，直至上亿摄氏度，使得布朗运动达到一个疯狂的水平，温度越高，原子核运动越快。以至于它们没有时间相互躲避。然后就简单了，氚的原子核和氘的原子核以极大的速度，赤裸裸地发生碰撞，结合成1个氦原子核，并放出1个中子和17。6兆电子伏特能量。

反应堆经过一段时间运行，内部反应体已经不需要外来能源的加热，核聚变的温度足够使得原子核继续发生聚变。这个过程只要将氦原子核和中子及时排除出反应 堆，并及时将新的氚和氘的混合气输入到反应堆内，核聚变就能持续下去；核聚变产生的能量一小部分留在反应体内，维持链式反应，剩余大部分的能量可以通过热 交换装置输出到反应堆外，驱动汽轮机发电。这就和传统核电站类似了。

核聚变消耗的燃料是世界上十分常见的元素--氘（也就是重氢）。氘在海水中的含量还是比较高的，只需要通过精馏法取得重水，然后再电解重水就能得到氘。新 的问题出现了，仅仅有氘还是不够的，尽管氘-氘反应也是氢核聚变的主要形式，但我们人类现有条件下，根本无法控制氘-氘反应，它太猛烈了，所需要的温度要 高得多，除了在实验室条件下做一次性的实验外，很难让它链式反应下去--那是氢弹一样的威力。还好，人们发现了氘-氚反应的烈度要小很多，它的反应速度仅 仅是氘-氘反应的100分之一，而点火温度反倒低得多，很适合人类现有条件下的利用。

而氚不同于氘，氚是地球上最稀有的元素，由于氚的半衰期只有12。26年，所以在地球诞生之初的氚早已衰变地无影无踪了。现在人类的氚都是人工制造而非天然提取的，人们通常用重水反应堆在发电之余人工制造少量的氚-- 它是地球上最贵的东西之一，一克氚价值超过30万美元，仅在美国保存有30公斤左右的氚。这 么贵的原料，用作核聚变发电显然是无法接受的，幸好上帝给人类又提供了一种好东西--锂。锂元素也是世界上最丰富的资源，有2000多亿吨。一方面海水中 就包含足够的氯化锂，分离出来即可。另一方面，中国是世界锂资源最丰富的国家，碳酸锂矿也不是稀有资源，更容易获得。锂的2种同位素--锂-6和锂-7， 在被中子轰击之后，就会裂变，他们的产物都是氚和氦，目前为止人类在重水反应堆中制造氚，用的就是将锂靶件植入反应堆的方法。

在聚变反应堆内，氚和氘反应后，除了形成一个氦原子核之外，还有一个多余的中子，并且能量很高。我们只需要在核聚变的反应体之内保持一定比例的锂原子核浓 度，那么核聚变产生的中子就会轰击锂核，促使锂核裂变，产生一个新的氚，这个氚则继续参与氚-氘反应，继而产生新的中子，链式反应形成了。所以，理论上我 们只需要给反应体提供两种原料--氘和锂，就能实现氘-氚反应，并且维持它的进行。

看起来很简单是吧，只是还有一个问题，能够承载上亿摄氏度超高温反应体的核反应堆用什么材料来制造呢？要知道，太阳表面的温度也才只有6000万度左右。 迄今为止，人类还没有造出任何能经受1万摄氏度高温的材料，更不要说上亿摄氏度了。以上这些因素就是为什么一槌子买卖的氢弹已经爆炸了50年后，人类还是 没能有效地从核聚变中获取能量的重要原因。

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中国核聚变研究巨大突破：耗资惊人的人造“太阳”计划

作者:柏弧紫 于 2009-08-28 08:19:46 发表 只看该作者

位于四川省成都市双流县白家镇，核工业西南物理研究院聚变研究试验基地的"中国环流器2号A装置" 2006年9月28日，中国耗时6年、耗资3亿元人民币自主设计制造的新一代托卡马克磁约束核聚变装置"EAST"首次成功完成放电实验，获得电流200千安、时间接近3秒的高温等离子体放电；使EAST成为世界上第一个建成并真正运行的"全超导非圆截面托卡马克"核聚变实验装置。这是中国可控核聚变研究的里程碑式突破。

在古希腊神话中，普罗米修斯从太阳神阿波罗处盗下的天火，照亮了人类的黑夜。在人类现代科技中，可控核聚变技术将照亮人类能源的未来之路，由于可控核聚变反应堆产生能量的方式和太阳类似，因此它也被俗称为"人造太阳"。

太阳是热核聚变反应的典型代表，1938年，美国科学家贝特(H。Bethe)和德国科学家魏茨泽克(C。F。v。Weizsacker)推测太阳能源可 能来自它的内部氢核聚变成氦核的热核反应，这甚至早于核裂变模型的提出。太阳的核心温度高达1500万摄氏度，表面有6000度，压力相当于2500亿个 大气压。核心区的气体被极度压缩至水密度的150倍。在这里每时每刻都发生着热核聚变，太阳每秒钟把七亿吨的氢变为氦，在这过程中失去400多万吨的质量，这种聚变反应已经持续了几十亿年，它的辐射能量给地球带来无限生机。

世界能源危机

自人类进入工业化以来，世界能源消耗迅速增长。有数据显示，自1973年以来，人类已经开采了5500亿桶石油（约合800亿吨），按照现在的开采速度， 地球上已探明的1770亿吨石油储量仅够开采50年，已探明的173万亿立方米天然气仅够开采63年；已探明的9827亿吨煤炭还可以用300年到400 年。核电站发电需要浓缩铀，世界上已探明的铀储量约490万吨，钍储量约275万吨，全球441座核电站目每年需要消耗6万多吨浓缩铀，地球上的铀储量仅 够使用100年左右。世界各国水能开发也已近饱和，而风能、太阳能尚无法满足人类庞大的需求。

随着石油价格上涨，能源危机再次被提起，各国也加快了新能源研发，核聚变能就是重点之一。与传统的裂变式核电站相比，核聚变发电具有明显的优势。核聚变所 用的重要核燃料是氘，理论上，只需1千克氘和10千克锂(通过锂可得到氘)就可以保证一座百万千瓦聚变核电站运转一天，而传统核电站和火力发电站至少需要 100千克铀或1万吨煤。制取1千克浓缩铀的费用是1。2万美元，而制取1千克氘的费用只有300美元。一座100万千瓦的核聚变电站，每年耗氘量只需304千克；而一座百万千瓦裂变式核电站，需要30-40吨核燃料。

氘的发热量相当于同等煤的2000万倍，是海水中大量存在的元素。据测算，海水中大约每600个氢原子中就有一个氘原子，每1公升海水中含有0。03克的 氘，通过核聚变反应产生的能量，相当于燃烧300公升的汽油。就是说，"1升海水约等于300升汽油"。地球上的海水总量约为138亿亿立方米，其中氘的 储量约40万亿吨，足够人类使用百亿年。锂是核聚变实现纯氘反应的过渡性辅助"燃料"，地球上的锂储量有2000多亿吨，海水中的氘再加上锂至少够我们地 球用上千亿年。氚虽然在自然界比氘少得多，但可从核反应中制取，也可用于热核反应。科学家们正在以海水中的氘为主要原料，进行核聚变反应试验，以期建立可 以投入商业运营的热核聚变反应堆，彻底解决人类未来的能源问题。

更为可贵的是核聚变反应是清洁能源，中几乎不存在放射性污染，核裂变的原料本身带有放射性，而核聚变反应过程中，在任何时刻都只有一丁点的氘在聚变， 无需担忧失控的危险，而且也不会产生放射性的物质。即使像切尔诺贝利核电站那样发生损坏，核聚变反应堆也会自动立即中止反应，因此受控核聚变产生的能量名 符其实是一种无限、清洁、成本低廉和安全可靠的新能源。在这一系列的动力下，核聚变的研究已经持续了半个多世纪。

核聚变反应堆工作原理
与其他能源相比，核聚变反应堆有几项显著的优点，因而一直备受媒体的关注。它们的燃料来源十分充足，辐射泄漏也处于正常范围之内，与目前的核裂变反应堆相比，其放射性废物更少。

然而迄今为止，还没有人将这一技术应用到实践中，但建造这种反应堆实际上已为期不远。目前，核聚变反应堆正处于试验阶段，世界各个国家及地区的多个实验室都开展了这项研究。

氘－氘反应——两个氘原子结合，生成一个氦3原子和一个中子。

氘－氚反应——一个氘原子和一个氚原子结合，生成一个氦4原子和一个中子。其中大部分能量以高能中子的形式释放。

从概念上讲，利用反应堆中的核聚变十分容易。但为了让这一反应以可控、无害的方式进行，科学家们历经周折。为了了解其中的缘由，我们需要先看一下发生核聚变的必要条件。

当氢原子聚合时，它们的原子核必须结合在一起。然而，由于每个原子核中的质子都带有相同的电荷（正电），因而会互相排斥。如果您曾试着将两块磁铁放在一起并感到它们互相推开，则意味着您已亲身体验了这一原理。

若要实现核聚变，需要创造一些特殊的条件来克服这种排斥力。下面是发生核聚变的一些必要条件：

高温——高温可为氢原子提供足够的能量，以克服质子之间的电荷排斥。

核聚变需要的温度约为1亿开（约是太阳核心温度的六倍）。

在这样的高温下，氢的状态为等离子体，而不是气体。等离子体是物质的一种高能状态，其中所有电子都从原子中剥离出来，并可以自由移动。

太阳的高温是由重力压缩核心的巨大质量而产生的。我们要制造出这样的高温，就必须利用微波、激光和离子粒子的能量。

高压——压力可将氢原子挤在一起。氢原子之间的距离必须在1x10-15米以内，才能进行聚合。

太阳利用其质量和重力将核心内的氢原子挤压在一起。

我们要将氢原子挤压在一起，必须使用强大的磁场、激光或离子束。借助目前的技术，我们只能实现发生氘－氚聚变所需的温度和压力。氘－氘聚变需要的温度更高，这种温度有可能在将来实现。基本上，利用氘氘聚变会更加方便，因为从海水中提取氘比从锂中提取氚要更加容易。另外，氘不具有放射性，而且氘氘反应可释放更多的能量。

有两种方法可实现发生氢聚变所需的温度和压力：

磁约束使用磁场和电场来加热并挤压氢等离子体。法国的ITER项目使用的就是这种方法。