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核工程与核技术专业的前景浅析之核能科普......

放大字体  缩小字体 2019-08-23 17:19:09  阅读:2339+ 来源:自媒体 作者:会展服务号

原标题:核工程与核技能专业的远景浅析之核能科普......

核工程与核技能专业的远景浅析

在福岛事端之后核能的安全性及核电的开展引起了社会上的遍及注重,我国的核电工业也阅历中止查看到重启的进程。从核能的运用远景和核电技能开展等视点概括剖析核电开展的客观需求,清晰三峡大学核专业开展投合商场需求,是有较强开展潜力的专业学科。

2012年2月教育部发布《教育部关于发布2011年度高等学校本科专业设置存案或批阅成果的告诉》,同意三峡大学核工程与核技能专业自2012年9月开端招生。自此,全国开设核类本科专业的高等院校到达了37所,开设核工程与核技能专业的有28所。后福岛年代我国核电的开展何去何从,核电专业开展面对怎样的挑战和机会,这是值得进一步深入探讨的问题。

一、开展核电的重要意义

从1954年前苏联建成榜首座核电站至今,人类运用核能的前史还缺乏60年。为应对全球气候变化和坚持可继续开展,人们对开展核能的需求日益添加。传统动力常指煤、石油、天然气等,与之比较,核电无污染、碳排放简直为零,利于减排和动力结构调整的施行,因而成为我国完成减排政策的必然选择。现发起“低碳社会”,对环境保护来说核电的清洁性可以说优势明显。与传统动力比较,核电的另一优势是能耗少,1千克铀裂变时开释的能量相当于焚烧2500吨标准煤。核电有着传统动力无法比拟的巨大经济价值百科。一座100万千瓦的火电站每年耗煤300万~400万吨,而相同功率的核电站每年仅需铀燃料30~40吨,还能在很大程度上缓解交通严重等问题。

正如一切的稳态体系,人类开展必将走向一个可继续的动力结构,其间核能和可再生动力将占有相当大的比重。对全球动力结构猜测,未来30年概括各类动力的质料本钱、运转和保护本钱以及收益将是三分之一的化石燃料发电、三分之一的可再生动力(风、太阳能、生物质、水电)和三分之一的核能发电。

二、世界核电开展介绍

1.核电技能

自1954年前苏联建成世界上榜首座核电站到现在,核电的开展历经近60年的进程。核电技能越来越先进,安全设备也愈加齐备。依据反响堆所运用的慢化剂和冷却剂不同,现在各国所运用的核反响堆可概括为轻水堆、重水堆、石墨堆和快堆等。其间轻水反响堆依据冷却剂的作业状况又分为压水堆和沸水堆。我国以浙江秦山核电站和广东大亚湾核电站为代表的绝大多数核电所选用的核反响堆都是压水堆。我们熟知的美国三厘岛核电站也是压水堆,苏联切尔诺贝利核电站是石墨水冷堆,日本福岛核电站归于沸水反响堆。

从时刻上看核电的开展进程:20世纪50年代制作的原理型机组结构简略,功率小,安全设备单薄,称为榜首代核电站;20世纪60年代和70年代制作的商业运转机组功率大,安全设备齐备,称为第二代核电站。现在世界上商业运转的400多座核电机组大部分是第二代核电机组;第三代核电技能的概念始于20世纪90年代,在第二代核电技能根底上添加了先进的规划理念和安全设备,又被称为先进型核电厂;进入21世纪后,从经济性、安全性、削减核废物和避免核分散的视点动身,西方国家提出新一代核电厂研讨开发计划,推出第四代核电厂潜在堆型,有超高温堆、气冷快堆、超临界水冷堆、钠冷快堆和熔盐堆等六种反响堆。第四代堆的安全性和经济性将愈加优胜,废物量很少,无需厂外应急,并具有固有的避免核分散的才干。

2.核电站建造

依据世界原子能组织的计算,到2010年10月底全球共有441台核电机组运转,总装机容量约为3.7亿千瓦,核电发电量占全球总发电量的16%,其间法国核电占全国发电总量的75.2%,日本为29.2%,美国为20.2%,我国核电份额只要2.57%,全世界有18个国家和地区核电发电量占总发电量的份额超过了20%。

2011年3月,日本发作的福岛核事端简直让全球核电职业堕入岌岌可危的状况之中。日本在灾后封闭了一切的核电站;德国、意大利、瑞士等国家宣告抛弃开展核电;美国、英国、俄罗斯等国家标明不抛弃开展核电;印度、韩国、印度尼西亚、菲律宾、马来西亚等国纷繁规划自己的新核电项目;部分无核国家包含捷克、白俄罗斯、阿联酋等也发动或开端建造一批核电站项目。世界原子能组织猜测,全球有60多个国家计划开展核能,包含30个无核国家,往后20年全球的核能发电量将会进步一倍。[1]

在日本福岛核泄漏事端发作两年后,法国核能巨子阿海珐集团将从头向日本运送混合氧化物核燃料,接纳核燃料标明日本政府或有意重启更多核反响堆。包含本来建议弃核的德国,在逐渐开展新动力的一起却在吞噬着德国的天然环境。风能、太阳能、生物动力等的运用要以支付天然储藏为价值,使其备受国内核能界的问责。

在美国,五家新核电厂有望于2019年年末之前并网发电;英国正式同意建造英国近20年来榜首座新核电站的计划,在2025年前在英国建造新一代核电站的计划。在全球范围内,70家核电厂已列入建造规划。种种迹象标明核职业正在重获增加的动力。

3.国内核电开展现状

日本福岛核电站事端之后,我国政府作出活跃反响,全面组织核设备安全查看,抓住编制核安全规划,调整完善核电长时间开展中长时间规划,并暂停批阅核电项目。但我国开展核电的决计和组织不变。[2]现在国内在建机组24台,在建规划世界榜首。至2012年12月28日福建宁德核电站一期1号机组初次并网发电,我国现在已运转的核电机组到达18台,核发电量占我国总发电量缺乏3%,这与核电占电力总量16%的世界平均水平比较仍有很大距离。

只要最大极限地防备核安全危险,进步核电站的安全性和可靠性,我国核电工业才干完成继续、安全、高效开展。[3]现在我国运转的核电站均是二代改进型反响堆,核电技能水平和安全性明显进步;引入的三代核电技能在安全问题上具有更高的水准,我国未来开展核电的政策着力于第三代核电站的规划和建造。 最近国家核电技能公司宣告,全球榜首台AP1000三代核电机组将于2014年10月份在我国浙江三门正式发电。现在三代核电设备供应链体系已构成,正在由设备国产化向设备自主化跨进,国家严重专项CAP1400规划研制取得新的重要开展,我国三代核电技能自主化作业取得活跃开展。

三、核专业人才培育

核能工业的蓬勃开展离不开核电专业技能和相关辅佐学科的开展,在各大高等院校核专业及相关专业的开展便是一面镜子。专业开展除了会遭到该学科对应的科学开展的影响之外,还遭到社会开展需求的影响以及国家的学科政策和大学的学术办理体系准则等等一系列外在要素影响。鉴于核电的特殊性,专业方向除了包含核电技能研制、统筹规划、设备制作、工程建造、人员培训、电站办理、核燃料出产和制作和乏燃料后处理等多方面问题外,还要考虑其经济性、安全性、避免核的分散及环境保护等。

纵观全国各大高校近年来开设核学科相关专业的高校越来越多,开设的专业有核科学与技能、核工程与核技能、核反响堆工程、核化工与核燃料循环、辐射防护与环境工程等。福岛事端之后,世界社会对核安全问题的注重程度不断进步,我国也高度注重核安全问题,不断进步本身核安全才干,保证核资料、核设备安全。小概率事情的严重事端,例如堆芯熔化事端,往往发作概率十分十分低。在福岛事端之前,包含世界上大部分核专家在内,以为低概率事端是不太可能发作的事情。经过福岛榜首核电站堆芯熔化最终导致核泄漏事情的发作清晰了低概率事端是可能发作的事情。所以严重事端的防备和缓解将是核科研中一个十分重要的研讨方向,现在还没有设置该方面的专业。

部分高校还成立了核工程与技能学院。特别地,清华大学专设核能与新动力技能研讨院(简称“核研院”)。核研院不只是科研基地,也是人才培育基地,是清华大学部属的最大研讨实体,触及天然、科学、技能、工程多个范畴,并努力完成科技成果的工业化,致力于经过高水平的科技立异帮忙应对国家在动力、环境和资源范畴所面对的挑战和开展。

现在该专业下设两个培育方向:核反响堆工程、辐射防护与环境保护。课程体系设置分为三大板块,即学科渠道课程、工科渠道课程、专业方向课程。学科渠道课程包含高等数学(含概率计算、线性代数)、大学物理(试验)、微机原理与技口技能、原子核物理学、核辐射物理与防护、核物理试验等课程。工科渠道课程包含工程力学、电工学、机械制图、机械规划根底、自动操控原理、工程根底练习等课程。专业方向课程为专业中心课程,包含传热学、工程热力学、工程流体力学、核反响堆物理剖析、核反响堆热工剖析、核电厂体系与设备、核电站概括仿真试验、核反响堆热工水力概括试验。别的,还为该专业学生开设一系列专业选修课程,包含核反响堆安全剖析、核反响堆的操控与保护、核电站运转、泵与阀门、汽轮机原理、专业英语、核放射化学、专业课程规划等课程。

课程体系为人才培育计划服务,培育政策要求核工程与核技能专业学生不只具有厚实的天然科学根底、专业工程技能理论知识,还要了解和把握本专业范畴中的热能与动力工程、核反响堆工程方向的专业知识,了解其学科前沿和开展趋势,并取得核工程的实践练习,使毕业生能担任核电厂的运转、保护、办理及技能支持、辐射防护和核环境办理作业,也能担任核电工程公司的技能咨询与办理、核电设备制作企业的技能开发作业以及国家相关规划部分、经济办理部分的规划办理等作业。

“十二五”规划大纲清晰提出“十二五”期间完成非化石动力占一次动力消费的11.4%,到2020年我国非化石动力将占一次动力的15%,其间核电不少于4%。依据我国开展核电工业、建造核电的需求,核工程方向技能人员的需求存在缺口。尽管福岛事端发作后,核专业招生和工作稍显遇冷,可是应对核电的复苏,人才储藏特别是高层次的人才将推进另一波工作高潮。确认的“在保证安全的根底上高效开展核电”的政策相同给了核电专业开展的方向和政策,因而核工程与核技能专业投合社会需求具有较强的开展潜力。(信息来历:网络搜素)

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2019我国(上海)世界民用核技能工业博览会

(2019年11月12-14日,上海新世界博览中心)

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