本文目录一览：
- 1、关于原子铀
- 2、铀是怎么产生巨大能量的??
- 3、铀棒中铀的浓度
- 4、铀在没有原子弹以前是做什么用的
- 5、核电的基本知识
- 6、铀元素有哪些用途？
关于原子铀
有，辐射是来自于铀元素的，无论在什么化合物中，铀射线主要为α射线，该射线穿透力不强，但破坏力很大，低辐射剂量时没有危害，但重要的是不能吸入到肺部或进入消化系统，进入肺部的铀元素放射出的α粒子对没有表皮防护的内脏粘膜组织细胞有极强的破坏力，铀元素还会蓄积到肝脏，骨骼中，并对大脑造成影响，海湾战争后遗症正是因为士兵吸入了贫铀粉尘导致的铀中毒。所以采矿作业时要戴空气滤清设备。浓缩铀因为α粒子的密度加大，体外辐射也会产生损伤。
铀是怎么产生巨大能量的??
原子弹核心主要由中子源和核装料组成，在引爆之前处于次临界状态，铀在自身衰变，但是不能达到连续的链式反映。在次临界状态下，比如有铀衰变出10个中子进入核料区，但是因为密度，浓度，体积，形状等等的因素，可能有大部分的中子跑掉了(如70%)，只有3个撞到了铀原子，产生6个中子，这是又有70%的中子损失，大概就剩下2个中子，逐渐的链式反映就会停止了，不会进行下去
当高爆炸药爆炸巨大的能使核料外型或体积等(有很多形式，简单的原子弹是由两块隔有一定距离的半球组成，当两半球合在一起时发生爆炸)发生变化，使他达到超临界状态(临界状态用于核电站的裂变发电)，有中子源提供中子，使中子撞击铀原子时增值，10变20，20变40，40变80，~~~~~一直进行下去，中子每撞击一次铀原子产生169MeV的能量，原子的数量是很多的，虽然一个原子放出的能量很小但加在一起就了得了，而且中子产生速度是大约10的-12次方秒，可以看成是瞬间能量，威力巨大。(其实原子弹是各个学科的综合，如数学，基础物理，电子，材料，力学，机械等等。举个例子，原子弹在爆炸时产生的巨大能量可能使核料解体达不到临界，就要求超级材料来固定它使它持续超临界状态，这就要力学和材料学方面的专家处理了，日本05年一核电站发生事故，有一个工人把和燃料的浓缩液体，从扁平状态倒入桶里，使它形状发生了变化，成了方形，结果超临界发生爆炸，但是反映很快停止了，因为爆炸是核燃料迅速弹开，有处于次临界了，所以原子弹对其他学科的要求也很高)
爆炸同时刻裂变产生啊尔法、贝塔、伽吗射线和核碎片，对人身体产生核辐射
铀棒中铀的浓度
铀元素在自然界的分布相当广泛，地壳中铀的平均含量约为百万分之2.5，即平均每吨地壳物质中约含2.5克铀，这比钨、汞、金、银等元素的含量还高。铀在各种岩石中的含量很不均匀。例如在花岗岩中的含量就要高些，平均每吨含3.5克铀。依此推算，一立方公里的花岗岩就会含有约一万吨铀。海水中铀的浓度相当低，每吨海水平均只含3.3毫克铀，但由于海水总量极大，且从水中提取有其方便之处，所以目前不少国家，特别是那些缺少铀矿资源的国家，正在探索海水提铀的方法。由于铀的化学性质很活泼，所以自然界不存在游离的金属铀，它总是以化合状态存在着。已知的铀矿物有一百七十多种，但具有工业开采价值的铀矿只有二、三十种，其中最重要的有沥青铀矿(主要成分为八氧化三铀)、品质铀矿(二氧化铀)、铀石和铀黑等。很多的铀矿物都呈黄色、绿色或黄绿色。有些铀矿物在紫外线下能发出强烈的荧光，我们还记得，正是铀矿物(铀化合物)这种发荧光的特性，才导致了放射性现象的发现。丰度为3％的铀235为核电站发电用低浓缩铀，铀235丰度大于80％的铀为高浓缩铀，其中丰度大于90％的称为武器级高浓缩铀，主要用于制造核武器。获得铀是非常复杂的系列工艺，要经过探矿、开矿、选矿、浸矿、炼矿、精炼等流程，而浓缩分离是其中最后的流程，需要很高的科技水平。获得1公斤武器级铀235需要200吨铀矿石。 由于涉及核武器问题，铀浓缩技术是国际社会严禁扩散的敏感技术。目前除了几个核大国之外，日本、德国、印度、巴基斯坦、阿根廷等国家都掌握了铀浓缩技术。提炼浓缩铀通常采用气体离心法，气体离心分离机是其中的关键设备，因此美国等国家通常把拥有该设备作为判断一个国家是否进行核武器研究的标准。现时的核电站使用的是铀核燃料。铀有三种同位素，即铀－234、铀－235和铀－238。其中的铀－234不会发生核裂变，铀－238在通常情况下也不会发生核裂变，而铀－235这种同位素原子能够轻易发生核裂变，或者说，做核燃料的实际上是铀－235。但是，从矿山里开采出来的铀里面，铀－235的含量却又是很低，仅占0.66％，绝大部分是铀－238，它占了99.2％。这就相当于我们的煤饼厂或炼油厂，生产出的煤饼里大部分是泥沙，当然也就没法燃烧。根据研究结果，在铀核燃料中铀－235的含量要达到3％以上才能燃烧。因此，开采出来的铀，并不同于开采出来的煤块直接可以用做燃料，它需要经过提纯、浓缩的手续，把铀－235的含量比例提高之后，方能用做燃料。
铀在没有原子弹以前是做什么用的
1789年，德国化学家克拉普罗特无意中从沥青铀矿中分离出二氧化铀，佩利戈特在克拉普罗特的基础上成功分离出了金属铀。
铀在制造核武之前，只是用来给瓷器着色。提炼镭用的不是铀，而是含有铀的沥青铀矿，提炼镭之后，沥青铀矿剩下的东西都是废物，直到核裂变被发现。日本被核爆之后，美国才开始研究和平利用核能。
欧美西方国家通常把拥有该设备作为判断一个国家是否进行核武器研究的标准。核电站核反应堆只需浓度3%~5%的U-235，而要生产核武器，U-235浓度至少要达到90%。把浓度为3%~5%的U-2359提纯至90%，是一项浩大的工程，需要大规模的厂房，专用设备，还需要消耗大量电力，现在地球人脑袋上不知道多少五大流氓的侦察卫星，你开车都能看清你号牌，任何国家要想不动声色的研究核武器，必须先盖起这么一片特殊的厂房，这是不可能的，所以，很多日粉鼓吹日本一周内或是几个月内造出原子弹，根本就是天方夜谭。
核电的基本知识
世界上一切物质都是由原子构成的，原子又是由原子核和它周围的电子构成的。轻原子核的融合和重原子核的分裂 都能放出能量，分别称为核聚变能和核裂变能，简称核能。
这里提到的核能是指核裂变能。前面提到核电厂的燃料是铀。铀是一种重金属元素，天然铀由三种同位素组成：
铀－235 含量0.71%
铀－238 含量99.28%
铀－234 含量0.0058%（铀－235是自然界存在的易于发生裂变的唯一核素。）
当一个中子轰击铀－235原子核时，这个原子核能分裂成两个较轻的原子核，同时产生2到3个中子和射线，并放出能量。如果新产生的中子又打中另一个铀－235原子核，能引起新的裂变。在链式反应中，能量会源源不断地释放出来。
铀－235裂变放出多少能量呢？请记住一个数字，
即1千克铀－235全部裂变放出的能量相当于2700吨标准煤燃烧放出的能量。 反应堆是核电站的关键设计，链式裂变反应就在其中进行。反应堆种类很多，核电站中使用最多的是压水堆。
压水堆中首先要有核燃料。核燃料是把小指头大的烧结二氧化铀芯块，装到锆合金管中，将三百多根装有芯块的锆合金管组装在一起，成为燃料组件。大多数组件中都有一束控制棒，控制着链式反应的强度和反应的开始与终止。
压水堆以水作为冷却剂在主泵的推动下流过燃料组件，吸收了核裂变产生的热能以后流出反应堆，进入蒸汽发生器， 在那里把热量传给二次侧的水，使它们变成蒸汽送去发电， 而主冷却剂本身的温度就降低了。从蒸汽发生器出来的主 冷却剂再由主泵送回反应堆去加热。冷却剂的这一循环通道称为一回路，一回路高压由稳压器来维持和调节。 火力发电站利用煤和石油发电，水力发电站利用水力发电，而核电站是利用原子核内部蕴藏的能量产生电能的新型发电站核电站大体可分为两部分：一部分是利用核能生产蒸 汽的核岛、包括反应堆装置和一回路系统；另一部分是利用蒸汽发电的常规岛，包括汽轮发电机系统。
核电站用的燃料是铀。铀是一种很重的金属。用铀制成的核燃料在一种叫“反应堆”的设备内发生裂变而产生大量 热能，再用处于高压力下的水把热能带出，在蒸汽发生器内产生蒸汽，蒸汽推动气轮机带着发电机一起旋转，电就源源不断地产生出来，并通过电网送到四面八方。这就是最普通的压水反应堆核电站的工作原理。
在发达国家，核电已有几十年的发展历史，核电已成为一 种成熟的能源。中国的核工业已也已有40多年发展历史，建立了从地质勘察、采矿到元件加工、后处理等相当完整 的核燃料循环体系，已建成多种类型的核反应堆并有多年 的安全管理和运行经验，拥有一支专业齐全、技术过硬的队伍。核电站的建设和运行是一项复杂的技术。中国已经能够设计、建造和运行自己的核电站。秦山核电站就是由中国自己研究设计建造的。日本的核电站数量是55座，核电比例为30%，计划到 2030年将核电比例提高到41%。印度有20座。俄罗斯有31座，欧盟有16国拥有核电站，核电站总数158个。法国59座，英国在30座以上，美国最多，达104座。
就发电比例而言，目前全世界400多座核电站，年发电量占全世界总发电量的17%，其中，法国核电装机占总装机的78%，日本核电装机占总装机的36%，美国核电装机占总装机的20%，韩国核电装机占总装机的42%，而在中国大陆仅占1.6%。中国已超越美国，成为世界第一碳排放大国。
根据原本的数值全世界本因建设1000座核电站全世界40%靠核能.2500座核电就能满足目前全世界的用电。但是反核人士的运动下，只有区区16%的发电能力，如果中国建设一百多座也许能补上4%，中国有六百多座核电站的话，就在没有什么能源困扰。前美国国家航空航天局科学家汉森（Hansen）作为合著者参与了一项研究。该研究估计1971年到2009年间，核能的使用很可能避免了至少184万人死于世界范围内化石燃料燃烧带来的恶劣影响。他们表示，“没有缺点的能源系统是不存在的。我们希望在制订能源系统政策时，能基于事实，而不带有感情色彩和偏见，因为这些不适用于二十一世纪的核能技术。”核能的发展，对医疗、环保、军事、航母、机器人动力、核动力卫星、航天核动力飞机、航空空间站电源至关重要。随着航天、航空、深海机器人等领域用核电池的成熟,核电池和太阳能电池必将在汽车这一能源大户中得到应用。光子传送技术，如今各个强国，正在把这变成现实，人们幻想着，用激光在地球和月亮之间，搭建一座彩虹桥，开采月球的矿产和能源。国际能源署断言，如果未来几十年核电份额大幅下降，那么要达到控制温室气体浓度在450ppm的目标，将需要对新兴的低碳技术进行战略性的部署，而这些技术还需要验证。目前的核电大国也意识到，没有核电的参与，要达到减排目标是一件难度巨大、代价高昂的事情。基于共同的目标，我们近期的能源供应需要侧重现有核能和能量稳定的地热能。 约在100年前，科学家发现某些物质能放出三种射线：α（阿尔法）射线、β（贝塔）射线，γ（伽玛）射线。
以后的研究证明：α射线是α粒子（氦原子核）流，β射线 是β粒子（电子）流，γ（伽玛）射线是光子流。
这些射线的共同特点是：1、有一定穿透物质的能力；2、人的五官不能感知，但能使照相底片感光；3、照射到某些特 殊物质上能发出可见的荧光；4、通过物质时有产生电离作用。
射线主要通过电离作用对生物体产生一定的影响。
射线并不可怕，我们吃的食物、住的房屋，甚至我们的身体 内都有能放出射线的物质。我们戴夜光表、作X光检查、乘飞机、吸烟都会接受一定的辐射剂量。但是，过高的辐射剂 量会引起有害健康的效应。
两个关于放射性的计量单位
居里（Curie，符号为：Ci），表示单位时间内发生衰变的原子核数。1居里（Ci）=3.7x10^10贝克（Bq），1克的镭226每秒能产生3.7×10^10次原子核衰变，该源的放射性强度即为1居里。换算：1毫居里=3.7×10^7次/秒 1微居里=3.7×10^4次/秒。
贝克勒尔（Becquerel，符号为：Bq），是放射性活度的国际单位制导出单位，1 Bq指每秒有一个原子衰变。比如，一克的镭放射性活度有3.7×10^10Bq。
概括起来可以认为：
1R（伦琴）相当于10mSv（毫西弗）=10,000μSv（微西弗）=0.01Sv（西弗）=1rem（雷姆）
一座核电站允许的年辐射剂量是5毫雷姆。在美国达拉斯，居民每年从自然环境建筑物、岩石、土地等接受的剂量约80毫雷姆。在科罗拉多，居民每年接受约130毫雷姆。只要从达拉斯迁居到科罗拉多，你每年接受的辐射剂量要比住在核电站附近的人大十倍多。虽然辐射可能引起癌症，但这种可能性有多大呢？根据国外实测结果，生活在核电厂周围的人每年接受的剂量当量小于0.01毫希。我们以每年接受0.01毫希为例，这种可能性为千万分之一点五。也就是说，这个人由核电厂造成的致癌危险只相当于每天吸五分之一支烟。 核反应堆是一个能维持和控制核裂变链式反应，从而实现核能-热能转换的装置。
核电厂用的压水反应堆有一个厚厚的钢质贺筒形外壳，腰部 有几个进水口和出水口，称为压力容器，900兆瓦的压水堆， 其压力容器高12米，直径3.9米，壁厚约0.2米。
压力容器是堆芯，堆芯由燃料组件和控制棒组件等组成。水在它们的间隙中流过。水在此起两个作用，一是降低中子的速度使之易于被铀－235核吸收，二是带出热量。900兆瓦 的压水堆 一般装有157个燃料组件，约含80吨二氧化铀。
压力容器顶装有控制棒驱动机构，通过改变控制棒的位置来 实现开堆、停堆（包括紧急停堆）和调节功率的大小。 一般来说，在核设施（例如核电厂）内发生了意外情况，造 成放射性物质外泄，致使工作人员和公众受超过或相当于规 定限值的照射，则称为核事故。显然，核事故的严重程度可以有一个很大的范围，为了有一个统一的认识标准，国际上 把核设施内发生的有安全意义的事件分为七个等级。
由表可以看出，只有4－7级才称为“事故”。5级以上的事 故需要实施场外应急计划，这种事故世界上共发生过四次， 即苏联切尔诺贝利事故、英国温茨凯尔事故，美国三里岛事故和日本福岛核电站事故。
切尔诺贝利核事故是技术落后和人为原因的结果。 1986年4月26日，前苏联建切尔诺贝利核电站第四号反应堆大起火，并发生化学爆炸（并非核爆炸）。爆炸释放量相当于堆内约3%～4%的核燃料。事故当时有2人被炸死，1人死于心脏病，救火中有29人受辐射损伤，其中28人因患急性放射性病致死。事故后周围30公里范围内撤离了21万居民。 事实上，这是一次严重的人为责任事故，当时研究人员在做一次安全实验，切断了反应堆所有的安全措施，却又启动了反应堆，这个实验方案严重违反了安全规程，这是事故的人为原因。事故的技术原因是前苏联开发的这种石墨水冷堆具有较大的缺陷，它有一段正温度系数的正反馈工作区，这在反应堆的设计上是不能允许的，另外，切尔诺贝利核电站没有绝大多数核电站具有的安全壳。
美国三哩岛核事故并未造成人员伤亡和实质性影响 1979年3月38日清晨，美国建在宾夕法尼亚洲哈里斯堡东南16公里的三哩岛核电站，第二号反应堆发生了一起严重的失水事故，反应堆的堆芯部分熔化，大部分燃料元件损坏或熔化，放射性裂变产物泄漏到安全壳内，但并未外泄，对环境造成了轻微影响。由于事发地为美国，这次事故引起了极为强烈的反响，但其本身危害并不大，核电站内的118名职工无一伤亡，只有三人受到略高于季度允许剂量的照射，其余都在职业控制剂量以内。外泄的放射性物质也更少，方圆80公里的200万居民中，平均每人所受的放射性剂量还不如带一年夜光表或看一年彩电所受的剂量。三哩岛核事故是迄今压水堆核电厂发生的最严重的事故。 反应堆厂房：包括内外安全壳和内部结构以及堆芯熔融物捕捉器。反应堆厂房是双层圆筒形结构，该建筑包容并支撑与一回路相关的主要设施（包括压力容器和主冷却回路，包括主泵，蒸发器和稳压器）。反应堆换料腔和内部结构。辅助设备。厂房的主要功能是防止外部事件对内部反应的影响，确保不发生泄漏。包括一回路发生事故失水，使厂房内压力和温度升高。
1． 安全壳：安全壳是双层墙体结构，其中内墙体由预应力混凝土筒体和混凝土穹顶构成，内面衬以钢衬里，保证密封。外安全壳抵抗外部冲击。1.8米宽的环形区域将内外安全壳隔离，该区域处于负压状态，收集发生泄漏事故后泄漏物的收集，保证泄漏物在排入大气前被过滤，双层安全壳是考虑在严重事故对环境的有效保护。
2、 内部结构：主要功能是提供反应堆压力容器的支撑和附属设备的支撑；人员及设备的生物防护；防止管道的甩击和飞射物对安全壳、各回路以及安全系统的影响。
3、 结构描述：内部结构是钢筋混凝土结构包括一次屏蔽墙，二次屏蔽墙，反应堆换料腔；楼板和墙体。
4、 堆芯熔融物捕捉器：位于堆芯CVCS和VDS系统下部分为三部分，由堆坑下部、堆芯熔融物扩展通道和扩张区域组成。表面覆盖细石混凝土。底部有循环水系统，用以事故状态下对熔融物降温，水来自换料储水箱。
5、 安全厂房：安全厂房14分为9层，分别布置在安全壳两侧；厂房23分为8层，布置在一起，采用双层墙体。外墙与厂房各楼层分开，通向厂房的门应有门禁系统。
6、 燃料厂房：位于反应堆厂房和安全厂房2、3相对的位置，与反应堆厂房和安全厂房位于一个筏基础之上。9层（0.00-19.5m区域）。西侧为乏燃料水池及相关设施。东侧为事故废气过滤机组。采用双层墙，门应有门禁系统。
7、核辅助厂房：核辅助厂房内设置与电厂运行必需的与安全无关的辅助系统，同时设置有部分维修区域。是钢筋混凝土结构，基础与厂房的筏基础是分离的，放射性设备周围设置屏蔽结构以及有系统的隔离。提供充分的生物隔离。
8、 进出厂房：基础厂房内设有为保障人员安全进出核岛所必需的设备和设施。进出厂房的基础和核岛的基础临近，设置沉降缝，允许相对的位移。
9、 放射性废弃物厂房：分为放射性废弃物厂房(HQB)和放射性废弃物储存厂房（HQS），其可收集、储存、处理液体和固体放射性废弃物。为两个机组公用，它同1号机组的核辅助厂房建筑直接连接，用来储存、运输树脂类废弃物以及收集、临时储存、运送废液。在放射性废弃物厂房和2号机辅助厂房附属建筑（2HQS）之间连接一条热管，用来输送2号机的废液。7）、 应急柴油机房：（HD）是钢筋混凝土结构，其钢筋混凝土筏基及地下部分及外墙使用沥青绝缘材料来防水的。用来放置柴油燃料储存罐、柴油燃料槽房间的楼板、墙体及天花板表面是掺合了憎油材料的水泥砂浆抹面的。
10、 安全厂用水泵房：为混凝土结构，其钢筋混凝土结构设计、配合比及工艺应具备足够的耐久性以保证结构主体能防止地下水和海水的侵蚀，所有与水接触的混凝土表面应使用精细模板，其他地方可以使用粗制模板。
铀元素有哪些用途？
铀是一种高能量的核燃料，是发展核武器和核能工业的重要原料。1000克铀所产生的能量相当于2250吨优质煤。陆地上的铀矿很稀少，而海水水体中含有几十吨的铀矿资源，约相当于陆地总储量的2000倍。海水提铀在技术上是完全可行的。
从20世纪60年代起，日本、英国、联邦德国等陆续开始从海水中提铀，并且逐渐总结出多种海水提铀的方法。以水合氧化钛吸附剂为基础的无机吸附剂的研究进展最快。现在人们评估海水提铀可行性的重要依据，仍是一种采用高分子粘合剂和水合氧化钻制成的复合型钛吸附剂。发展到今天，海水提铀已从基础研究转向开发应用研究。日本已建成年产10公斤铀的中试工厂，一些沿海国家也将建造百吨级或千吨级铀工业规模的海水提铀厂这一计划提到日程上。总的来说，从海水中提取铀的研究方兴未艾，从已有的研究成果来看，海水提铀有着良好的发展前途。