文/佳佳微科普

你敢相信嗎？高大上的核電站，工作起來竟然和燒水壺的原理有些相似，那麼燒這壺水的“柴”從何而來呢？核電站的工作原理真的如此簡單嗎？

什麼是核電站

首先核電站是指透過適當裝置，將核能轉變成電能的設施，核電站通常由系統和裝置兩大部分組成，常規的系統和裝置，也被稱為

常規島

。

2022年是世界上第一座人工核反應堆誕生的80週年，其實每當我們提到核電站，就會想起2011年日本福島核電站洩漏事件，它至今殘存在人們的腦海中。

自人類誕生以來，我們就從未停止過對能源的探索，不管是煤炭、石油、天然氣還是風能、太陽能，歸根結度，人類所能利用的能源，幾乎都源自太陽。

後來，隨著人類技術的不斷更新，我們掌控了一種真正獨立的生產能源的偉大技術，它偉大到什麼程度呢？甚至可以創造出太陽本身，沒錯，它就是

核能

。

然而對於它，有人極力追捧，甚至為了它奔走呼號，但也有人恐懼它，對它幾乎是談之色變，可我們不能否認的一點是，放眼整個能源史，沒有什麼能源比它更高效，與此同時，也似乎沒有什麼能源比它更危險。

之所以會有這樣的一個結果，其實，是因為大多數人並不瞭解它，大多數人不過是從不同人的嘴裡得知了它的片面資訊，最後拼湊成現在這個“矛盾體”。

那麼，核能的“真面目”究竟是什麼樣的呢？人類為了能利用這種能量，又經歷了怎樣的坎坷？我們接著往下看。

要想“燒開”核電站這個巨大的“燒水壺”，需要用什麼“柴”？

1945年，伴隨著一聲驚天巨響，萬米高的蘑菇雲騰空而起，日本廣島頃刻間淪為了火海，人類第一顆在實戰中使用的原子彈引爆。

核能，也第一次向世人展示了它那無與倫比的威力，據悉，這顆原子彈所釋放的能量，相當於一場裡是6級的大地震，爆炸瞬間，方圓7公里之內的建築被嚴重損毀，傷亡人數的比例高達53%。

然而值得一提的是，這顆原子彈中，只有不到1公斤的燃料進行了反應，是不是很好奇，究竟是個什麼東西，能有如此大的威力？

請記好，這種特殊的燃料叫做“

鈾

[yóu]

”，它是元素週期表中第92號元素，從地球誕生之初，鈾就已經形成。

當然，核電站並非是把鈾拿過來直接“燒”，而是從天然鈾中提取出鈾235，它也不是核原料，人們還要從鈾235和鈽

[bù]

239中再次進行提煉得到核原料，然後將其放在“反應堆”的裝置中進行

裂變

。

其實核能的產生有兩種途徑，一是較重的原子核分裂成兩個中間質量的原子核時釋放出熱量；另一個是兩個較輕原子核聚合成一箇中間質量的原子核時釋放出熱量。

也就是說，任何原子核都存在核能，關鍵看怎樣才能使原子核發生裂變或者是聚變，以及人類應該如何控制這種裂變或者聚變的過程。所以，這也就是核電站的工作原理，我們接著往下看。

核電站究竟是怎麼發電的？它真的跟火力發電差不多？只是換了個燃料嗎？

眾所周知，火力發電不僅消耗大量自然資源，還會產生嚴重的汙染，所以，全球都在極力發展清潔能源，就是為了有朝一日可以完全替代火力發電。

核能是目前為止最優秀的“參賽選手”，雖然前面我們說核能可以分為

核聚變和核裂變

兩種方式，但目前核電站的工作，還只能利用核裂變的鏈式反應來進行發電。

核電站中最管線的點在於

反應堆

，它是進行核裂變的裝置，目前核電站基本都使用

壓水堆

，那麼我們就以壓水堆為例

。

反應堆內，鈾作為核燃料，水作為冷卻劑，進行和離岸邊反應釋放出大量能量，水在這個過程中會吸收核裂變時所釋放的能量，變成

高溫高壓的水

。

也就是說核能轉化成了水的熱能，然後這部分“熱水”會沿著管道進入到蒸汽發生器，變成水蒸氣，再利用水蒸氣推動渦輪機旋轉，進而帶動發電機進行發電。

這樣看來，核電站就是將核能轉化為熱能，在轉化為機械能，最後轉化為電能的過程，步驟多不說，重點的過程也十分複雜，所以有人好奇，為啥不能直接把核能轉化為電能呢？

想法確實很好，但目前人類的技術，還辦不到直接將核能轉化為電能，畢竟火力發電站也不是直接轉化的。

它跟核電站的轉化步驟是一樣的，只不過火電站的汙染太大，而核電站的危險係數比較高。

那麼你覺得，我們有必要發展安全風險大的核能嗎？歡迎大家評論區留言討論。