优点
1.核能发电不像化石燃料发电那样排放巨量的污染物质到大气中,因此
核能发电不会造成空气污染。
2.核能发电不会产生加重地球温室效应的二氧化碳。
3.核燃料能量密度比起化石燃料高上几百万倍,故核能电厂所使用的燃料体积小,运输与储存都很方便,一座1000百万瓦的核能电厂一年只需30公吨的铀燃料,一航次的飞机就可以完成运送。
4.核能发电的成本中,燃料费用所占的比例较低,核能发电的成本较不易受到国际经济情势影响,故发电成本较其他发电方法为稳定。

缺点
要用反应堆产生核能,需要解决以下10个问题:
1.为核裂变链式反应提供必要的条件,使之得以进行。
2.链式反应必须能由人通过一定装置进行控制。失去控制的裂变能不仅不能用于发电,还会酿成灾害。(如切尔诺贝利核电站和福岛核电站等等)
3.裂变反应产生的能量要能从反应堆中安全取出。
4.裂变反应中产生的中子和放射性物质对人体危害很大,必须设法避免它们对核电站工作人员和附近居民的伤害。
5.核能电厂会产生高低阶放射性废料,或者是使用过之核燃料,虽然所占体积不大,但因具有放射线,故必须慎重处理,且需面对相当大的政治困扰。
6.核能发电厂热效率较低,因而比一般化石燃料电厂排放更多废热到环境裏,故核能电厂的热污染较严重。
7.核能电厂投资成本太大,电力公司的财务风险较高。
8.核能电厂较不适宜做尖峰、离峰之随载运转。
9.兴建核电厂较易引发政治歧见纷争。
10.核电厂的反应器内有大量的放射性物质,如果在事故中释放到外界环境,会对生态及民众造成伤害。
一.核电站到底是不是安全的?
核电厂的纵深防御和多道屏障
与常规电厂相比,核电厂独特的危险在于“核辐射”,毕竟核辐射这玩意看不见摸不着、说不清道不明,值得给予更多的关注(关于核辐射的危害我在这里回答过:对于核辐射,我们是不是被洗脑的那批人?)。为了实现“在核电厂里建立并维持一套有效、健全的防护措施,以保护工作人员、社会以及环境免遭放射性危害”的核安全总目标,核工业界吸取三里岛事故、切尔诺贝利事故的经验教训,在核电厂设计、建造及运行的每一个环节上贯彻“纵深防御原则(DEFENCE IN DEPTH)”,将对核辐射的防护从防止事故发生到发生事故后的应对分成五个不同的层次:
第一层次防御的目的是防止偏离正常运行及防止系统失效。
第二层次防御的目的是检测和纠正偏离正常运行状态,以防止预计运行事件升级为事故工况。
设置第三层次防御是基于以下假定:尽管极少可能,某些预计运行事件或假设始发事件的升级仍有可能未被前一层次防御所制止,而演变成一种较严重的事件。这些不大可能的事件在核动力厂设计基准中是可预计的,并且必须通过固有安全特性、故障安全设计、附加的设备和规程来控制这些事件的后果,使核动力厂在这些事件后达到稳定的、可接受的状态。
第四层次防御的目的是针对设计基准可能已被超过的严重事故的,并保证放射性释放保持在尽实际可能的低。这一层次最重要的目的是保护包容功能。
第五层次,即最后层次防御的目的是减轻可能由事故工况引起潜在的放射性物质释放造成的放射性后果。这方面要求有适当装备的应急控制中心及厂内、厂外应急响应计划。
经过在核电数十年发展历史中的不断强化,“纵aIhUaU.COM深防御原则”已经成为了核安全的灵魂,应用在核电厂的各个方面。体现在核电厂设计上,最典型的就是“多道实体屏障”。鉴于世界上目前在役的核电厂大多是轻水堆(其中约70%是压水堆,约30%是沸水堆),且我国以及世界上新建的核电厂基本上都是轻水堆中的压水堆,因此下面以压水堆为例介绍核电厂的多道安全屏障是如何防护工作人员和公众以避免核辐射的。
第一道。正常屏障是燃料芯块及包壳:二氧化铀被制成柱状的陶瓷小块(约成人的一节大拇指大小),然后这些小陶瓷块(燃料芯块)被封装在一根3~4米长的锆合金管(燃料棒包壳)内情况下,绝大部分的固态和气态放射性物质被容纳在芯块中,小部分气态放射性物质会扩散到芯块和包壳之间的间隙中;事故情况下,如果燃料芯块和燃料棒没有得到很好的冷却,燃料芯块和燃料棒可能会被烧毁、熔化(锆合金的烧毁温度约为1400摄氏度,燃料芯块的熔点约2400摄氏度),这时放射性物质就会突破第一道屏障释放出来。
第二道屏障是一回路压力边界:几万根燃料棒被组装在一起成为核反应堆的堆芯。核反应发生时,核裂变能变成热能加热燃料芯块,然后传导到包壳上;冷却剂在流过堆芯冷却包壳的同时自身被加热,然后高温高压的冷却剂进入蒸汽发生器传热管将蒸汽发生器传热管另一侧(二回路)的水加热成蒸汽(这些蒸汽去汽轮机做功发电);完成换热后的冷却剂返回堆芯再次循环……在这个过程中冷却剂的循环是封闭的(一回路),将反应堆冷却剂全部包容在内的压力容器、一回路主管道组成了一回路压力边界。