新型核能技术

1概述

1.1核能与宇宙的演变

1.2放射性的发现

1.3中子的发现与原子有核模型的建立

1.4自持链式裂变反应的实现

1.5核电工业发展历程

1.6热核聚变能技术

参考文献

2核物理基础

2.1原子与原子核

2.1.1原子与原子核的结构和电荷

2.1.2原子与原子核的质量

2.1.3原子核的尺度与密度

2.1.4原子核的微观物理特性

2.2放射性与原子核的稳定性

2.2.1放射性衰变的基本规律

2.2.2原子核的结合能与比结合能

2.2.3原子核的β稳定性

2.3射线与物质的相互作用

2.3.1重带电粒子与物质的相互作用

2.3.2电子与物质的相互作用

2.3.3γ射线与物质的相互作用

2.4原子核反应

2.4.1原子核反应的守恒定律与反应道

2.4.2核反应的反应能

2.4.3核反应截面与产额

2.4.4核反应过程

2.5中子物理学基础

2.5.1中子与物质相互作用

2.5.2核裂变与核聚变

2.5.3中子慢化与扩散

参考文献

3商用核电技术

3.1核裂变反应堆物理热工设计

3.1.1链式裂变反应与反应堆临界

3.1.2反应堆时空动力学

3.1.3反应性、反应性系数与剩余反应性

3.1.4反应堆释热与冷却

3.1.5核电厂工程热力学与能量转换系统

3.2现有商用核电技术

3.2.1压水堆核电厂

3.2.2沸水堆核电厂

3.2.3重水堆核电厂

3.2.4气冷堆与高温气冷堆核电厂

3.2.5石墨慢化水冷堆核电厂

3.2.6液态金属冷却快堆核电厂

3.3商用核电厂的核燃料循环技术

3.3.1天然铀或低浓铀燃料一次通过

3.3.2MOX燃料循环

3.3.3低浓铀PWR+CANDU两次通过

3.3.4快堆闭式燃料循环

3.3.5钍铀燃料循环

参考文献

4核安全与核能经济竞争力

4.1核电厂的安全性

4.1.1核电厂的核安全风险

4.1.2“纵深防御”原则

4.1.3核电厂设计基准事故与超设计基准事故

4.1.4核电厂的安全文化

4.1.5核电厂的安全监管

4.2核电厂核安全专设系统

4.2.1临界安全及反应性控制

4.2.2反应堆冷却剂系统完整性保护

4.2.3余热排出及最终热阱

4.2.4安全壳完整性保护

4.3核电厂的安全性与经济性的关系

4.3.1安全系统与安全功能的冗余

4.3.2非能动安全或固有安全：核电厂设计理念的革新

4.3.3核安全风险管理

参考文献

5中国核电技术发展现状

5.1中国核能工业发展的历史回顾

5.1.1核武器的自主研发

5.1.2核潜艇的自主研发

5.1.3核反应堆的自主研发

5.1.4核电厂技术的自主研发

5.1.5核电厂技术的引进、消化和国产化

5.2中国核电技术发展的技术路线

5.2.1压水堆?快中子增殖堆?聚变堆技术路线

5.2.2高温气冷堆的作用

5.2.3CANDU堆的作用

5.2.4压水堆标准化与核电技术多样化

5.2.5中国核燃料循环工业

5.3中国核能中长期发展前景

5.3.1中国核电的潜在市场

5.3.2中国核电工业发展的技术选择

5.3.3中国核电工业发展的基础

参考文献

6核能的新纪元

6.1全球气候变暖与核能的新机遇

6.1.1全球气候变暖的现状

6.1.2减少温室气体排放的全球行动

6.1.3核能在全球减少温室气体排放行动中的潜力

6.2核能：大规模电力生产的主要低碳能源

6.3迎接核能新纪元的技术准备

6.3.1近期能建造的第三代先进商用核电技术

6.3.2中长期可持续发展的第四代先进核能系统

6.3.3核能的工艺热应用

6.3.4防止核扩散

6.3.5乏燃料的处置

6.3.6核能的公众接受性

参考文献

7未来的新型核能

7.1加速器驱动的清洁核能系统

7.1.1质子加速器驱动的次临界少锕材料嬗变焚烧器

7.1.2质子加速器驱动的次临界能量放大器

7.2磁约束核聚变及聚变系统

7.2.1托卡马克等离子体磁约束技术的发展现状

7.2.2国际热核聚变实验反应堆ITER计划

7.2.3氚增殖包层技术与未来商用磁约束核聚变发电系统

7.3聚变?裂变混合堆

7.3.1聚变中子源驱动的液态锂铅冷却次临界混合堆

7.3.2聚变中子源驱动的深度次临界水冷产能混合堆

7.4惯性核聚变系统

7.4.1激光束直接点火

7.4.2激光束间接点火

7.4.3Z－箍缩点火

7.4.4高效核爆核聚变发电系统

参考文献

8中国核能可持续发展战略

8.1核燃料资源可持续性供应的保障

8.2核能可持续发展的技术保障

8.3核能可持续发展的法律与金融保障

8.4核能可持续发展的研发创新能力保障

8.5核能工业可持续发展的人力资源保障

结束语

参考文献

　　本书共分8章。第1章概述世界核能的发现和发展的历史；第2章简述核能技术所涉及主要核物理基础知识；第3章描述商用核电技术，主要包括核电厂相关的工程设计基础知识并介绍典型的现有商用核电厂的工作原理；第4章描述发展核电的核安全与核能经济竞争力问题；第5章回顾中国核能工业的发展历程和中国核电技术发展现状；第6章描述目前世界范围正在逐渐到来的核能新纪元，以及第四代先进核能技术；第7章概述未来核能可持续发展的潜在技术选择，包括加速器驱动的次临界清洁核能系统、聚变?裂变混合堆、惯性约束核聚变能技术和磁约束核聚变能技术；第8章描述中国核能可持续发展的技术路线，从核燃料资源、技术、资金及人力不同视角分析中国核能可持续发展战略。　　本书的内容和知识深度适宜从事行政管理、政策研究、文宣、情咨等领域相关工作的读者，也可作为其他能源领域的专业人士或在读研究生了解核能基本专业知识的参考读物。　　本书介绍了新型核能技术的相关知识。具体内容包括概论，核物理基础，商用核电技术，核安全与核能经济竞争力，中国核电技术发展现状，核能的新纪元，未来的新型核能，中国核能可持续发展战略。　　读者对象：从事核能利用行业的科研、技术、管理人员；高校相关专业师生可以参考使用。