第一个核裂变实验装置

1. 世界核电是如何起源的

起源第一个成功的核裂变实验装置在1938年的柏林被德国科学家奥托·哈恩、莉泽·迈特纳和弗瑞兹·斯特拉斯曼制成。

在第二次世界大战中，一些国家致力于研究核能的利用，它们首先研究的是核反应堆。1942年12月2日，恩里科·费米在芝加哥大学建成了第一个完全自主的链式核反应堆，在他的研究基础上建立的反应堆被用来制造轰炸了长崎的原子弹“胖子”中的钚。在这个时候，一些国家也在研究核能，它们的研究重点是核武器，但同时也进行民用核能的研究。

1951年12月20日人类首次用核反应堆产生出了电能，这个核反应堆位于爱达荷州Arco的EBR-I试验增殖反应堆，它最初向外输出的功率为100kW。

1952年，帕雷委员会（“总统的材料政策委员会”的简称）向当时的美国总统哈利·S·杜鲁门提交了一份报告，这份报告认为核能的前景“相当悲观”，它建议应该让科学家们研究太阳能。[5]

1953年12月，美国总统德怀特·艾森豪威尔发表的名为“和平需要原子”的演说，这使美国政府开始资助一系列国际间的核能研究。

2. 核武器的来源，是谁发明的要短一点！

是德国科学家奥托·哈恩、莉泽·迈特纳和弗瑞兹·斯特拉斯曼制成的，第一个成功的核裂变实验装置在1938年的柏林被德国科学家奥托·哈恩、莉泽·迈特纳和弗瑞兹·斯特拉斯曼制成。

在第二次世界大战中，一些国家致力于研究核能的利用，它们首先研究的是核反应堆。1942年12月2日，恩里科·费米在芝加哥大学建成了第一个完全自主的链式核反应堆，在他的研究基础上建立的反应堆被用来制造轰炸了长崎的原子弹“胖子”中的钚。

在这个时候，一些国家也在研究核能，它们的研究重点是核武器，但同时也进行民用核能的研究。

1945年7月16日，美国研制的人类第一颗原子弹试验爆炸成功。

1945年8月，美国向日本的广岛和长崎投下两颗原子弹，从而结束了第二次世界大战。

1949年8月29日，苏联爆炸试验成功了自己的原子弹，成为第二个拥有核武器的国家。

1952年10月，英国在澳大利亚沿海的一艘船上试爆原子弹成功。

1952年11月，美国在太平洋比基尼岛核试验基地爆炸成功了世界上的第一颗氢弹。

1960年2月13日，法国成为了世界上第四个拥有核武器的国家。

1964年10月16日，中国西部地区新疆罗布泊上空。中国第一次将原子核裂变的巨大火球和蘑菇云升上了戈壁荒漠，第一颗原子弹爆炸成功。中国人迈进了原子核时代。

2006年10月9日，朝鲜宣布成功地进行了一次地下核试验。朝鲜此举引起国际社会的极大关注。2009年5月25日实施一次地下核试验。这是朝鲜第二次实施此类试验。朝鲜中央通讯社报道，试验取得“成功”，核爆炸威力“比前一次更大”，试验目的是增强朝鲜自卫核威慑能力。

(2)第一个核裂变实验装置扩展阅读：

核武器的分类有：

原子弹：

原子弹是最普通的核武器，也是最早研制出的核武器，它利用原子核裂变反应所放出的巨大能量，通过光辐射、冲击波、早期核辐射、放射性沾染和电磁脉冲起到了杀伤破坏作用。

氢弹：

氢弹是利用氢的同位素氘、氚等轻原子核的聚变反应，产生强烈爆炸的核武器，又称热核聚变武器。其杀伤机理与原子弹基本相同，但威力比原子弹大几十甚至上千倍。

中子弹：

又称弱冲击波强辐射工弹。它在爆炸时能放出大量致人于死地的中子，并使冲击波等的作用大大缩小。在战场上，中子弹只杀伤人员等有生目标，而不摧毁如建筑物、技术装备等设备，“对人不对物”是它的一大特点。

电磁脉冲弹：

它是利用核爆炸能量来加速核电磁脉冲效应的一种核弹。它产生的电磁波可烧毁电子设备，可造成大范围的指挥、控制、通信系统瘫痪，在未来的“电子战”中将会大显身手。

伽玛射线弹：

它爆炸后尽管各种效应不大，也不会使人立刻死去，但能造成放射性沾染，迫使敌人离开。所以它比氢弹、中子弹更高级，更有威慑力。

感生辐射弹：

感生辐射弹是一种加强放射性沾染的核武器，主要利用中子产生感生放射性物质，在一定时间和一定空间上造成放射性沾染，达到阻碍敌军和杀伤敌军的目的。

参考资料：
核起源-网络

3. 核能在人类生存中有哪些重要作用

核动力
维基网络，自由的网络全书
本文介绍的是核反应获得的能量 (Nuclear power)。关于原子核释放的能量 (Nuclear energy)，详见“核能”。
汉汉▼

核能发电的燃料产业链

这是一座位于法国的核能发电厂。水蒸气正在从双曲面形状的冷却塔排出。核反应堆位于圆桶状的安全壳建筑物内
核动力（英语：Nuclear power，也称原子能）是利用可控核反应来获取能量，从而得到动力、热量和电能。产生核电的工厂被称作核电站，将核能转化为电能的装置包括反应堆和汽轮发电机组。核能在反应堆中被转化为热能，热能将水变为蒸汽推动汽轮发电机组发电。
因为核辐射问题和现在人类还只能控制核裂变，所以核能尚未得到所有国家、民众的认可，在大部分的国家暂时未有大规模的利用。利用核反应来获取能量的原理是：当裂变材料（例如铀-235）在受人为控制的条件下发生核裂变时，核能就会以热的形式被释放出来，这些热量会被用来驱动蒸汽机。蒸汽机可以直接提供动力，也可以连接发电机来产生电能。世界各国军队中的某些潜艇及航空母舰以核能为动力（主要是美国）。同时，核能每年提供人类获得的所有能量中的15.7%。[1]
目录 [隐藏]
1 应用
2 历史
2.1 起源
2.2 早期
2.3 发展
3 反应堆的种类
3.1 当今的技术
3.2 工作原理
3.3 试验技术
4 核燃料的循环
4.1 核燃料的来源
4.2 固体废料
4.3 再处理
5 经济
5.1 建造所需资金
5.2 补贴
5.3 其它
6 对核能的担心
6.1 事故或袭击
6.2 对人类健康的影响
6.3 核武器扩散
7 环境影响
7.1 空气污染
7.2 废热
8 原子能机构团体名单
9 脚注
10 参考资料
11 参见
[编辑]应用

法国核电发电比例极高，图为法国核电厂位置。

美国核电位置
美国每年产生的核能居全世界首位，美国人消耗的电能中有20%来自于核能。如果按核能占总电能的百分比来看，法国则为全球第一。2006年的调查显示，核能满足了78%的法国电能需求。[2][3] 欧盟需要的30%的电能来自核反应。[4]各国的核能政策均各有不同。
核能是一种储量充足并被广泛应用的能量来源，而且如果用它取代化石燃料来发电的话，温室效应也会减轻。国际间正在进行对于改善核能安全性的研究，科学家们同时还在研究可控核聚变和核能的更多用途，比如说制氢（氢能也是一种被广泛提倡的清洁能源），海水淡化和大面积供热。1979年的三哩岛核泄漏事故和1986年的切尔诺贝利核事故使美国放缓了建造核能发电厂的步伐。后来，核能在经济与环境两方面的益处使联邦政府又开始重新考虑它。公众也对核能很感兴趣，不断飙升的油价，核能发电厂安全性的提高和符合京都议定书规定的低温室气体排放量使一些有影响的环境保护论者开始注意核能。有一些核反应堆已处于建造当中，几种新型核反应堆也在计划之中。
关于核能的利用一直存在着争议，因为那些放射性核废料会被无限期保存起来，这就有可能造成泄漏或爆炸，有些国家可能借应用核能的名义来大量制造核武器。核能的拥护者说这些风险都是很小的，并且应用了更先进的科技的新型核反应堆会将风险进一步降低。他们还指出，与其它化石燃料发电厂相比，核能发电厂的安全记录反而更好，核能产生的放射性废料比燃烧煤产生的还少，并且核能可以持续获得。而核能的反对者，包括了大部分主要的环境保护组织，认为核能是一种不经济，不合理且危险的能源（尤其是与可再生能源相比），而且他们对新技术能否减低成本和风险也存在着争议。有些人担心朝鲜及伊朗可能正在以民用核能的名义研制核武器。朝鲜已经承认拥有核武器，而伊朗则对此否认。
[编辑]历史

[编辑]起源
第一个成功的核裂变实验装置在1938年的柏林被德国科学家奥托·哈恩，莉泽·迈特纳和弗瑞兹·斯特拉斯曼制成。
在第二次世界大战中，一些国家致力于研究核能的利用，它们首先研究的是核反应堆。1942年12月2日，恩里科·费米在芝加哥大学建成了第一个完全自主的链式核反应堆，在他的研究基础上建立的反应堆被用来制造轰炸了长崎的原子弹“胖子”中的钚。在这个时候，一些国家也在研究核能，它们的研究重点是核武器，但同时也进行民用核能的研究。
1951年12月20日人类首次用核反应堆产生出了电能，这个核反应堆位于爱达荷州Arco的EBR-I试验增殖反应堆，它最初向外输出的功率为100 kW。
1952年，帕雷委员会（“总统的材料政策委员会”的简称）向当时的美国总统哈利·S·杜鲁门提交了一份报告，这份报告认为核能的前景“相当悲观”，它建议应该让科学家们研究太阳能。[5]
1953年12月，美国总统德怀特·艾森豪威尔发表的名为“和平需要原子”的演说，这使美国政府开始资助一系列国际间的核能研究。
[编辑]早期

这是位于宾夕法尼亚州码头市的“码头市核电站”，它是美国第一个投入商业运营的核反应堆，于1957年开始工作。
1954年6月27日，世界上第一个为电网提供电力的核电站在苏联的欧伯宁斯克开始运行。[6] 这个反应堆使用了石墨来控制核反应并用水来冷却，功率为5兆瓦。全世界第一个投入商业运营的核反应堆是位于英格兰设菲尔德的Calder Hall，它于1956年开始运行。它有一个Magnox型反应堆，最初的输出功率为 50兆瓦，后来提高到了200兆瓦。[7] 宾夕法尼亚州码头市的一个压水型反应堆是美国第一个投入商业运营的反应堆。
1954年，美国原子能委员会（美国核管理委员会的前身）的主席说，人们谈到核能时经常会提到，如果广泛应用核能，电力在将来会变得很便宜，实际上这是错误的。但是人们的这种想法已经让美国决定在2000年之前建造1000个核反应堆。[8]
在1955年联合国的“第一次日内瓦会议”中，世界上聚集了最多的科学家来一起探索核能这个新领域。1957年，欧洲原子能共同体（EURATOM）与欧洲经济共同体（即现在的欧盟）一同成立。同年成立的还有国际原子能机构（IAEA）。
[编辑]发展
核反应堆的功率提升迅速，从1960年代的不到1GW（吉瓦，GigaWatt）猛长至1970年代的100GW，1980年代又升到了300GW。1980年以后，核反应堆的功率的提升变得不那么迅速了，到2005年，功率只上升到了366GW，大部分来自于中国的核能建设。[9]

这是华盛顿公共供电系统，其中的3号和5号核电站在未完工时便遭废弃。
在1970年代和1980年代之间，建造核电站所需的巨额费用（来自政府要求的提高和一些反对者的诉讼所要求的经常性改进）和下降中的化石燃料价格使建造当中的核电站变得不那么吸引人。
在20世纪后半叶，一些反对核能的运动开始兴起，它们担心的是核事故和核辐射，还反对生产，运输和储藏核废料。1979年的三哩岛核泄漏事故和1986年的切尔诺贝利核事故成为了许多国家停止建造新核电站的关键理由。澳大利亚于1978年，瑞典于1980年，意大利于1987年都对建造核电站的问题发动了全民公投，同时爱尔兰的核能反对者成功地阻止了在该处核能计划的实施。但布鲁金斯学会表示，美国政府没有批准新核电站的建造主要是由于经济原因，而非安全问题。[10]

[编辑]反应堆的种类

[编辑]当今的技术

核裂变发电机组
现今正在运营的核反应堆可依裂变的方式区分为两大类，各类中又可依控制裂变的手段区分为数个子类别：
核裂变反应堆通过受控制的核裂变来获取核能，所获核能以热量为形式从核燃料中释出。
现行核电站所用的全为核裂变反应堆，这也是本段的主述内容。核裂变反应堆的输出功率为可调。核裂变反应堆也可依世代分类，比如说第一、第二和第三代核反应堆。现在的标准核反应堆都为压水式核反应堆（PWR）。
快中子式核反应堆和热中子式核反应堆的区别会在稍后讲到。总体来说，快中子式反应堆产生的核废料较少，其核废料的半衰期也大大短于其它型式反应堆所产生的核废料，但这种反应堆很难建造，运营成本也高。快中子式反应堆也可以当作增殖型核反应堆，而热中子式核反应堆一般不能为此。
A. 压水反应堆 (PWR)

压水反应堆内炉
这种反应堆完全以高压水来冷却并使中子减速（即使在温度极高时也是这样）。大部分正在运行的反应堆都属于这一类。尽管在三哩岛出事的反应堆就是这一种，一般仍认为这类反应堆最为安全可靠。这是一种热中子式核反应堆。中国大陆秦山核电站一期工程、大亚湾核电站和台湾核三厂的反应堆为此型。
B. 沸水反应堆 (BWR)
这些反应堆也以轻水作为冷却剂和减速剂，但水压较前一种稍低。正因如此，在这种反应堆内部，水是可以沸腾的，所以这种反应堆的热效率较高，结构也更简单，而且可能更安全。其缺点为，沸水会升高水压，因此这些带有放射性的水可能突然泄漏出来，。这种反应堆也占了现在运行的反应堆的一大部分。这是一种热中子式核反应堆。台湾核一厂和核二厂两座发电厂的反应堆为此型。
C. 压重水式核反应堆 (PHWR)
这是由加拿大设计出来的一种反应堆，（也叫做CANDU），这种反应堆使用高压重水来进行冷却和减速。这种反应堆的核燃料不是装在单一压力舱中，而是装在几百个压力管道中。这种反应堆使用天然铀为核燃料，是一种热中子式核反应堆。这种反应堆可以在输出功率开到最大时添加核燃料，因此能高效利用核燃料（因为可作精确控制），并节省浓缩铀的成本；只是重水很贵。大部分压重水式反应堆都位于加拿大，有一些出售到阿根廷、中国、印度（未加入防止核武器扩散条约）、巴基斯坦（未加入防止核武器扩散条约）、罗马尼亚和南韩。印度也在它的第一次核试爆后运行了一些压重水式核反应堆（一般被称为“CANDU的变种”）。中国大陆秦山核电站三期工程的反应堆为此型。
D.石墨轻水型核反应堆（RBMK）

石墨轻水型核反应堆
这是一种苏联的设计，它在输出电力的同时还产生钚。这种反应堆用水来冷却并用石墨来减速。RBMK型与压重水型在某些方面具有相同之处，即可以在运行中补充核燃料，并且使用的都是压力管。但是与压重水型不同的是，这种反应堆不稳定，并且体积太大，无法装置在外罩安全壳的建筑物里，这点很危险。RBMK型还有一些很重大的安全缺陷，尽管其中一些在切尔诺贝利核事故后被改正了。一般认为RBMK型是最危险的核反应堆型号之一。切尔诺贝利核电站拥有四台RBMK型反应堆。
E. 气冷式反应堆 (GCR) 和 高级气冷式反应堆 (AGCR)
这种反应堆使用石墨作为减速剂，并用二氧化碳作为冷却剂。其工作温度较压水式反应堆更高，因此热效率也更高。一部分正在运行的反应堆属于这一类，大部分位于英国。老式的核电站（也就是Magnox式）已经或即将关闭。但高级气冷式核反应堆还会继续运行10至20年。这是一种热中子式核反应堆。关闭这种核电站的费用很高，因其反应炉核心很大。
F. 液态金属式快速增殖核反应堆 (LMFBR)
这种反应堆使用液态金属作为冷却剂，而完全不用减速剂，并且在发电的同时生产出比消耗量更多的核燃料。这种反应堆在效率上很接近压水式反应堆，而且工作压力不需太高，因为液态金属即使在极高温下也不需加压。法国的超级凤凰核电站和美国的费米-I核电站用的都是这种反应堆。1995年，日本的“文殊”核电站发生液态钠泄漏，预计将会在2008年重新开始运行。这三个核电站都用到了液态钠。这是一种快速中子式反应堆而不是热中子式反应堆。液态金属式反应堆分为两种：
液态铅式反应堆
这种反应堆使用液态铅来作为冷却剂，铅不但是隔绝辐射的绝佳材料，还能承受很高的工作温度。还有，铅几乎不吸收中子，所以在冷却过程中损失的中子较少，冷却剂也不会变成带放射性。与钠不同的是，铅是惰性元素，所以发生事故的几率也较小，但是，应用如此大量的铅就不得不考虑毒性问题，而且清理起来也很麻烦。这种反应堆经常用的是铅铋共熔合金。在这种情况下，铋会产生一些小的放射性问题，因为它会吸收少量中子，而且也比铅更容易变得带放射性。
液态钠式反应堆
大部分液态金属式反应堆都属于这一种。钠很容易获得，而且还能防止腐蚀。但是，钠遇水即剧烈爆炸，所以使用时一定要小心。虽然这样，处理钠爆炸并不比处理压水式核反应堆中超高温轻水的泄漏麻烦到哪里去。
放射性同位素温差发电机通过被动的衰变来获取热量。
一些放射性同位素温差发电机被用来驱动太空探测器（比如卡西尼-惠更斯号），苏联的一些灯塔，和某些心脏起搏器。这种发电机产生的热会随着时间逐渐减少，其热能通过温差电效应转换成电能。
[编辑]工作原理
一般核电站的关键部分是：
核燃料
反应炉燃料棒
中子减速剂
冷却剂
控制棒
反应炉压力槽
反应炉中心紧急冷却系统
反应堆保护系统
蒸汽发生器（沸水式反应堆中没有这个）
安全壳建筑
水泵
涡轮机
发电机
冷凝器
一般的热电厂都有燃料供应来产生热，比如说天然气，煤或石油。对于核电厂来说，它需要的热来自于核反应堆中的核裂变。当一个相当大的可裂变原子核（一般为铀-235或钚-239）被一个中子轰击时，它便分裂为两个或更多个部分，同时释放出能量和中子，这个过程就叫做核裂变。原子核释放出的中子会继续轰击其它原子核。当这个链式反应被控制的时候，它释放出的能量便可用来烧水，产生出的水蒸气会驱动涡轮机，从而产生电能。需要记住的是，核爆炸中发生的是“不受控制的”链式反应，而核反应堆中的裂变速度无法达到核爆炸所需要的速度，这是因为商业用核燃料的浓度还不够高。（参看浓缩铀）
链式反应被一些能够吸收或减慢中子的材料控制着。在以铀为核燃料的反应堆当中，中子需要被减慢速度，因为当慢速中子轰击铀-235原子核时是更容易发生裂变的。轻水反应堆使用普通水来减慢中子并进行冷却。当水的温度升高到一定程度时，它便达到了工作温度，此时它的密度会降低，因此没被它吸收的少量中子会被减得足够慢，然后去引发新的裂变。负反馈将裂变速度保持在一定水平。
[编辑]试验技术
一些产生核能的其他设计，比如说德国第IV号反应堆，是一些正在进行的研究项目的对象。它们在将来可能会投入实际应用。一些改进后的核反应堆使反应炉变得更干净，更安全和／或降低了散布核武器的风险。
超临界水冷式反应器 (SCWR)
超临界水冷式反应器将比气冷式反应堆更高的效率与压水式反应堆的安全性结合到了一起，它在技术上遇到的挑战可能比二者都大。在这种反应器中，水会被加热到临界点。超临界水冷式反应器与沸水式反应堆相似，但是超临界水冷式反应器中的水不会沸腾，因此它的热效率也就比沸水式反应堆高。这是一种超热中子反应堆。
整合式快中子反应堆
1980年代科学家建造，测试并评估了一个整合式快中子反应堆，后在1990年代由于克林顿政府的要求而被弃置，这是因为克林顿政府的政策是防止核武器扩散。这种反应堆会将用过的核燃料回收，因此它只产生一点核废料。本段结尾的链接是对于爱达荷州阿贡国家实验室的前总管Charles Till博士的采访，他介绍了整合式快中子反应堆并解释了它在安全性，效率，核废料和其它几个方面上的的优点。[11]
球床反应堆 —这种反应堆使用陶瓷球来包装住核燃料，所以它比较安全。绝大多数的这种反应堆使用氦作为冷却气体，氦不会爆炸，不会很容易地吸收中子而变得有放射性，也不会溶解能变得有放射性的物质。典型的设计拥有比轻水式反应堆的安全壳层数（一般为3层）更多层的安全壳（一般为7层）。一个它独有的特点是，它的燃料球实际上组成了反应炉的核心，而且可以一个一个地更换，因此这种反应堆更安全。核燃料的这种设计使重新处理它们变得很贵。
SSTAR 小型（Small）密封（Sealed）可运输式（Transportable）自主（Autonomous）反应堆（Reactor）在美国是首要研究项目之一，它是一种相当安全的增殖反应堆。
次临界反应堆的设计更安全，但是在建造技术和经济上还有一定困难。
钍反应堆
在特殊的反应堆中，钍-232可以转变为铀-233。在这种情况下，比铀的储量更丰富的钍就可以用来制造铀-233。铀-233相对于铀-235来说有一些优点，它产生的中子更多，并且产生更少的长半衰期超铀元素核废料。
高级重水反应堆 —下一代的压重水式核反应堆，使用重水来作为减速剂。印度的巴巴原子研究中心 (BARC)正在对此进行研究。
KAMINI —一种独特的反应堆，它使用铀-233来作为核燃料。由巴巴原子研究中心和甘地原子研究中心建造。
印度正在建造一台更大的快速增殖钍反应器，为的是利用钍来获取核能并控制它。
受人为控制的核聚变在理论上也可以提供核能，并且操纵过程也不像锕系元素那么麻烦，但是在技术上还有许多难题等待解决。科学家已经建造了几个核聚变反应堆，但是到目前为止，还没有一个反应堆输出的能量比输入的能量多。尽管科学家从1950年代就开始研究可控核聚变，但是一般认为2050年以前不会有商业性的核聚变反应堆投入应用。现在领导着可控核聚变研究的是ITER。
[编辑]核燃料的循环

主条目：核燃料循环

核燃料循环从铀的开采，提纯至被制成核燃料开始，（1）核燃料被送到核电站。在被使用完后，剩余的燃料被送到再处理工厂（2）或直接送到填埋场（3）。在再处理过程中，95%的剩余核燃料能够再被核电站利用。（4）

核燃料—一种紧密，不活泼，不能溶解的固体
核反应堆只是核燃料循环中的一部分。整个循环从核燃料的开采开始。一般来说，铀矿不是露天开采的条带矿，就是原地开采的过滤型矿。在任意一种情况下，铀矿石都会被提取出来，并被转为稳定且紧密的形式（例如黄铀饼），然后被送到处理工厂。在这里，黄铀饼会被转化为六氟化铀，之后会被提纯。在这时，包含了0.7%以上铀-235的提纯铀会被加工成各种形状大小的燃料棒。被送到核电站后，这些燃料棒会在反应堆中待上大约3年，在这3年中，它们会消耗自身包含的铀的3%，在这之后，它们会被送到乏燃料水池，在这里，核裂变中产生的一些半衰期短的同位素会衰变掉。在这里呆上大约5年后，这些核燃料的放射性会降低到安全范围之内，之后就会被装进干的储藏容器永久储藏，或被送到再处理工厂进行再处理。
[编辑]核燃料的来源
主条目：铀市场
铀是一种常见的化学元素，陆地上和海洋中的每个地方都存在着铀。它就跟锡一样常见，储量比金高500倍。大部分种类的岩石和土壤都包含着铀，尽管浓度极低。现在，比较经济的铀储藏地的铀浓度至少为0.1%。以现在的花费速度来算，地球上可被提取的铀还可用50年。在这种情况下，将铀的价格提高一倍会将核电站的运行成本提高5%。但是，如果将天然气的价格提高一倍，那么天然气的供应成本会提高60%。将煤的价格提高一倍会将煤的供应成本提高30%。
铀的提纯会产生出许多吨贫铀 (DU)，它包含了铀-238和大多数铀-235。铀-238有几种商业上的应用，比如说飞机制造，辐射防护，制造子弹和装甲，因为它具有比铅更高的的密度。一些证据显示过度接触铀-238的人会得疾病，这些人包括坦克乘员和在有大量贫铀存在的地区居住的居民。
现在的轻水反应堆远远没有能充分利用核燃料，这造成了浪费。更有效的反应堆或再处理技术将会减少核废料的数量，并且能更好地利用资源。[12]
与现在使用铀-235（占天然铀的0.7%）的轻水反应堆不同的是，快速增殖反应堆使用的是铀-238（占天然铀的99.3%）。铀-238估计可供核电站使用50亿年。[13]增殖技术已经被应用在了几个反应堆中。[14]至2005年12月，唯一正在向外界提供能量的增殖反应堆是位于俄罗斯别洛雅尔斯克的BN-600。（BN-600的输出功率为600兆瓦，俄罗斯还计划在别洛雅尔斯克核电站建造另一个反应堆，BN-800）还有，日本的“文殊”反应堆也在准备重新起用（它从1995年起就被关闭了），中国和印度也在计划建造增殖反应堆。
由钍转化而得的铀-233也可以用做核裂变燃料。地球上钍的储量为铀的储量的三倍，而且理论上所有这些钍都可被用来进行增殖，这使钍的潜在市场大于铀的市场。[15]与用铀-238来制造钚不同的是，用钍来制造铀-233不需要快速增殖反应堆，它在常规增殖反应堆中的表现已经很令人满意了。
计划中的核聚变反应堆使用的核燃料是氘，一种氢的同位素，现在的设计也会用到锂。以现在人类消耗能量的速度来看，地球上可开采的锂还可以用3000年，海洋中的锂可用6000万年，如果核聚变反应堆只消耗氘的话，它们可以工作1500亿年。[16]相比之下，太阳只剩下了50亿年的寿命。 而地球的碳水化合物生物寿命，只剩下不到20亿年了。
[编辑]固体废料
现在的核电站产生的废料太多。一台大型核反应堆每年会产生3立方米（25-30吨）的核废料。[17]这些核废料中主要包含没有发生裂变的铀和大量锕系元素中的超铀元素（大部分是钚和锔）。3%的核废料是裂变产物。核废料中的长半衰期成分为锕系元素（铀，钚和锔），短半衰期成分为裂变产物。
核废料具有强放射性，并且需要特别小心地控制。刚从核反应堆出来的核废料可在不到一分钟的时间内使人致死。但是，核废料的放射性会随着时间减少。40年后，它的放射性与刚从反应堆出来时相比，已经减少了99.9%，尽管如此它的放射性还是很危险。[12]
核废料的储藏和处理是一个巨大的挑战。由于核废料具有放射性，它必须存放在具有辐射防护的水池中（乏燃料池），在这之后它一般会被送到干燥的地窖或防辐射的干燥容器中进行储藏，直到它的辐射量降低到可以进行进一步处理的程度。由于核燃料种类的不同，这个过程通常要持续几年到几十年的时间。美国大多数的核废料现在都在短期的储藏地点，人们正在讨论建造永久储藏地点。美国犹加山的地下储藏室被提议成为永久的储藏地点。
核废料的数量可以通过几种方法来减少，其中核燃料再处理效果最为显著。即使这样，剩余的核废料如果不包含锕系元素，还会持续300年保持强放射性，如果包含锕系元素，则会持续几千年保持强放射性。即使将核废料中的锕系元素全部除去，并使用快速增殖反应堆通过嬗变将一些半衰期长的非锕系元素也除去，核废料还是要在一百至几百年内与外界隔绝，所以这是个长期的问题。次临界反应堆和核聚变反应堆也可以减少核废料需要被储藏的时间。[18]由于科技在飞速地发展，处理核废料的最好方法是否为地下填埋已经出现了争议。现在的核废料在将来可能就是一种有用的资源。
核工业上使用的受污染的工作服，工具，净水树脂和一些正要关闭的核电站本身也都在产生一些低放射性的废料。在美国，美国核管理委员会已经几次尝试着允许低放射性废料被当作普通废物一样处理，比如进行填埋，回收等等。许多低放射性废料的辐射量非常小，它们只因为自己的使用历史而被当作了放射性废物。举例来说，根据美国核管理委员会的标准，咖啡也可以被视作低放射性废料。
在应用了核能的国家中，整个工业产生的有毒废料中只有不到1%是放射性废料，但是它们是极其有害的，除非经过衰变后，它们的辐射量变得更低，或者更理想的是，辐射完全消失。[12]总体来说，核能工业产生的废料比化石燃料工业产生的废料要少很多。燃烧煤的工厂产生的有毒和放射性的废料尤其多，因为煤中的有害的和放射性的物质在这里被集中起来了。
[编辑]再处理
再处理可以回收用过的核燃料中95%的铀和钚，并将它们转化为新的混合氧化物燃料。这也同时减少了核废料的长期放射性，因为经过再处理后，剩余核废料中主要就是半衰期短的裂变产物，并且它的体积也减少了90%。民用核燃料产生的废料的回收已经在英国，法国和（以前）俄罗斯大规模应用，中国也即将应用这项技术，印度也可能应用，日本应用此项技术的规模也在扩展中。伊朗已经宣布成功进行了核废料的再处理，这就完善了它的核燃料循环，但是同时也招致了美国和国际原子能机构的批评。[19]与其它国家不同的是，美国在一段时间前是禁止核废料再处理的；尽管这个政策已经被废除，但是现在美国大部分使用后的核燃料都仍然在被当作废料处理。[20]

4. 二十世纪，核反应堆是一种核反应装置，为什么不叫“装置”而叫“堆”呢

二十世纪，原来子能的实际试验自，是在美国进行的。1942年，当时欧洲正处于第二次世界大战中，许多原子科学家都集中到了美国。这一年12月，流亡到美国的意大利科学家恩里柯费米等人，在美国芝加哥大学操场的地下，建造了世界上第一个原子核裂变反应装置。由于实验极为保密，工作人员一律不许对外讲出自己的工作情况，所以外界一般人是不知道这里的秘密的。这个反应装置是由铀和石墨一层隔一层堆积而成的，共有57层，组成一个“堆”。这个“堆”极其庞大，据说光是使用的石墨，就够为当时全球每个人做一支铅笔。当时的工作人员为了保密，在对外联系时，不能暴露真相。在打电报时，就只用一个简单的词“Pile”来代表实验装置，这个词的意思就是“堆”。后来，原子核裂变反应装置为世人所知，已经不成为秘密了，但是那个代号“堆”却沿用了下来，成为反应装置的正式名称。

5. 核反应堆的秘密是什么

提起核反应堆，也许有人会问：既然它是一种核反应装置，为什么不叫“装置”而叫“堆”呢？要揭穿这个秘密，我们来说一段故事。

原子能的实际试验，是在美国进行的。那是在1942年，当时欧洲正处于第二次世界大战中，许多原子科学家都集中到了美国。这一年12月，流亡到美国的意大利科学家恩里柯·费米等人，在美国芝加哥大学操场的地下，建造了世界上第一个原子核裂变反应装置。由于实验极为保密，工作人员一律不许对外讲出自己的工作情况，所以外界一般人是不知道这里的秘密的。

这个反应装置是由铀和石墨一层隔一层堆积而成的，共有57层，组成一个“堆”。这个“堆”极其庞大，据说光是使用的石墨，就够为当时全球每个人做一支铅笔。

当时的工作人员为了保密，在对外联系时，不能暴露真相。在打电报时，就只用一个简单的词“Pile”来代表实验装置，这个词的意思就是“堆”。后来，原子核裂变反应装置为世人所知，已经不成为秘密了，但是那个代号“堆”却沿用了下来，成为反应装置的正式名称。

有了反应堆，就可以控制原子核裂变反应的速度，使核能得到和平应用，如发电等。

现在反应堆的种类很多，有压水堆、天然铀石墨气冷堆等等，一般核电站用的是压水堆。压水堆就是加压水型反应堆。在这种反应堆里，装有核燃料，如铀235等。为了控制反应速度，反应堆里还装有许多组控制棒。控制棒一般都是用能吸收中子的材料制成，如银铟镉合金、硼钠等。核燃料在反应堆中排成有规则的堆芯，放在一种坚固的钢容器里。控制棒由电动机驱动，根据需要来控制中子的多少，从而掌握裂变反应的速度。反应堆在裂变反应时会产生巨大的热量，这些热量可以用高压水带走。

在核电站里，反应堆是关键性装置。为了将原子核裂变的能量用来发电，还得有一套完整的设备。它除反应堆外，还有蒸发器、汽轮机和发电机等。此外，还有蒸汽和水的管路等。

在用压水堆作反应堆的核电站里，总共有两套管道回路。第一套回路是通过主泵输入高压水，水进入反应堆后，被裂变反应的热能加温，高温水经稳压器进入蒸发器中，将第二套回路里的水加温，变成蒸汽。蒸汽进入汽轮机，带动汽轮机，汽轮机带动发电机发电。从汽轮机出来的蒸汽还可以通过冷凝器和泵，进入蒸发器中再次利用。从蒸发器中出来的另一部高压水还可以返回到反应堆中。

也许有人会担心，原子能发电站安全吗？它不会像原子弹那样爆炸吧？这种担心是多余的。首先，原子能发电站和原子弹虽然都是利用原子核释放的能量工作的，但它们的工作原理和过程是不同的。原子弹的能量释放速度不能控制，在瞬间进行；而原子能发电站的能量可以通过控制棒控制，按需要慢慢释放。可见，原子能发电站决不会爆炸。此外，原子能发电站还有多种保护措施。核燃料是放在坚固的钢容器里，反应堆又装在用金属制作的耐压容器中，而且埋在地下很深的地方。周围又用水泥等材料，把它严密地封锁起来。即使万一有原子辐射线泄漏，严密的封锁线也会把它们封锁在地下，不致泄漏到外面。

6. 核动力的历史

第一个成功的核裂变实验装置在1938年的柏林被德国科学家奥托·哈恩，莉泽·迈特纳和弗瑞兹·斯特拉斯曼制成。
在第二次世界大战中，一些国家致力于研究核能的利用，它们首先研究的是核反应堆。1942年12月2日，恩里科·费米在芝加哥大学建成了第一个完全自主的链式核反应堆，在他的研究基础上建立的反应堆被用来制造轰炸了长崎的原子弹“胖子”中的钚。在这个时候，一些国家也在研究核能，它们的研究重点是核武器，但同时也进行民用核能的研究。
1951年12月20日人类首次用核反应堆产生出了电能，这个核反应堆位于爱达荷州Arco的EBR-I试验增殖反应堆，它最初向外输出的功率为100 kW。
1952年，帕雷委员会(“总统的材料政策委员会”的简称)向当时的美国总统哈利·S·杜鲁门提交了一份报告，这份报告认为核能的前景“相当悲观”，它建议应该让科学家们研究太阳能。
1953年12月，美国总统德怀特·艾森豪威尔发表的名为“和平需要原子”的演说，这使美国政府开始资助一系列国际间的核能研究。 1954年6月27日，世界上第一个为电网提供电力的核电站在苏联的欧伯宁斯克开始运行。这个反应堆使用了石墨来控制核反应并用水来冷却，功率为5兆瓦。全世界第一个投入商业运营的核反应堆是位于英格兰谢菲尔德的Calder Hall，它于1956年开始运行。它有一个Magnox型反应堆，最初的输出功率为 50兆瓦，后来提高到了200兆瓦。宾夕法尼亚州码头市的一个压水型反应堆是美国第一个投入商业运营的反应堆。
1954年，美国原子能委员会(美国核管理委员会的前身)的主席说，人们谈到核能时经常会提到，如果广泛应用核能，电力在将来会变得很便宜，实际上这是错误的。但是人们的这种想法已经让美国决定在2000年之前建造1000个核反应堆。
在1955年联合国的“第一次日内瓦会议”中，世界上聚集了最多的科学家来一起探索核能这个新领域。1957年，欧洲原子能共同体(EURATOM)、国际原子能机构(IAEA)一同成立。 核反应堆的功率提升迅速，从1960年代的不到1GW（吉瓦）猛长至1970年代的100GW，1980年代又升到了300GW。1980年以后，核反应堆的功率的提升变得不那么迅速了，到2005年，功率只上升到了366GW，大部分来自于中国的核能建设。
在1970年代和1980年代之间，建造核电站所需的巨额费用(来自政府要求的提高和一些反对者的诉讼所要求的经常性改进)和下降中的化石燃料价格使建造当中的核电站变得不那么吸引人。
在20世纪后半叶，一些反对核能的运动开始兴起，它们担心的是核事故和核辐射，还反对生产，运输和储藏核废料。1979年的三哩岛核泄漏事故和1986年的切尔诺贝利核事故成为了许多国家停止建造新核电站的关键理由。澳大利亚于1978年，瑞典于1980年，意大利于1987年都对建造核电站的问题发动了全民公投，同时爱尔兰的核能反对者成功地阻止了在该处核能计划的实施。但布鲁金斯学会表示，美国政府没有批准新核电站的建造主要是由于经济原因，而非安全问题。

7. 世界上第一次可控制核裂变

人类第一次可控核裂变是1934年，费米成功地运用中子轰击方法产生人工放射性的实验研究，发现了慢中子效应，并发展了相应的理论。现代原子能反应堆的工作原理就是依据该理论。

核聚变是两个较轻的原子核聚合为一个较重的原子核，并释放出能量的过程。自然界中最容易实现的聚变反应是氢的同位素——氘与氚的聚变，这种反应在太阳上已经持续了50亿年。可控核聚变俗称人造太阳，因为太阳的原理就是核聚变反应。（核聚变反应主要借助氢同位素。核聚变不会产生核裂变所出现的长期和高水平的核辐射，不产生核废料，当然也不产生温室气体，基本不污染环境）人们认识热核聚变是从氢弹爆炸开始的。科学家们希望发明一种装置，可以有效控制“氢弹爆炸”的过程，让能量持续稳定的输出。

8. 核反应堆名称的由来是什么

提起核反应堆，也许有人会问：既然它是一种核反应装置，为什么不叫“装置”而叫“堆”呢？要揭穿这个秘密，我们来说一段故事。

原子能的实际试验，是在美国进行的。那是在1942年，当时欧洲正处于第二次世界大战中，许多原子科学家都集中到了美国。这一年12月，流亡到美国的意大利科学家恩里柯·费米等人，在美国芝加哥大学操场的地下，建造了世界上第一个原子核裂变反应装置。由于实验极为保密，工作人员一律不许对外讲出自己的工作情况，所以外界一般人是不知道这里的秘密的。

这个反应装置是由铀和石墨一层隔一层堆积而成的，共有57层，组成一个“堆”。这个“堆”极其庞大，据说光是使用的石墨，就够为当时全球每个人做一支铅笔。

当时的工作人员为了保密，在对外联系时，不能暴露真相。在打电报时，就只用一个简单的词“Pile”来代表实验装置，这个词的意思就是“堆”。后来，原子核裂变反应装置为世人所知，已经不成为秘密了，但是那个代号“堆”却沿用了下来，成为反应装置的正式名称。

有了反应堆，就可以控制原子核裂变反应的速度，使核能得到和平应用，如发电等。

现在反应堆的种类很多，有压水堆、天然铀石墨气冷堆等等，一般核电站用的是压水堆。压水堆就是加压水型反应堆。在这种反应堆里，装有核燃料，如铀235等。为了控制反应速度，反应堆里还装有许多组控制棒。控制棒一般都是用能吸收中子的材料制成，如银铟镉合金、硼钠等。核燃料在反应堆中排成有规则的堆芯，放在一种坚固的钢容器里。控制棒由电动机驱动，根据需要来控制中子的多少，从而掌握裂变反应的速度。反应堆在裂变反应时会产生巨大的热量，这些热量可以用高压水带走。

在核电站里，反应堆是关键性装置。为了将原子核裂变的能量用来发电，还得有一套完整的设备。它除反应堆外，还有蒸发器、汽轮机和发电机等。此外，还有蒸汽和水的管路等。

在用压水堆作反应堆的核电站里，总共有两套管道回路。第一套回路是通过主泵输入高压水，水进入反应堆后，被裂变反应的热能加温，高温水经稳压器进入蒸发器中，将第二套回路里的水加温，变成蒸汽。蒸汽进入汽轮机，带动汽轮机，汽轮机带动发电机发电。从汽轮机出来的蒸汽还可以通过冷凝器和泵，进入蒸发器中再次利用。从蒸发器中出来的另一部高压水还可以返回到反应堆中。

也许有人会担心，原子能发电站安全吗？它不会像原子弹那样爆炸吧？这种担心是多余的。首先，原子能发电站和原子弹虽然都是利用原子核释放的能量工作的，但它们的工作原理和过程是不同的。原子弹的能量释放速度不能控制，在瞬间进行；而原子能发电站的能量可以通过控制棒控制，按需要慢慢释放。可见，原子能发电站决不会爆炸。此外，原子能发电站还有多种保护措施。核燃料是放在坚固的钢容器里，反应堆又装在用金属制作的耐压容器中，而且埋在地下很深的地方。周围又用水泥等材料，把它严密地封锁起来。即使万一有原子辐射线泄漏，严密的封锁线也会把它们封锁在地下，不致泄漏到外面。

9. 人类的伟大发明有哪些呢

历史上最伟大的发明？这个话题一直被人们无休止地争辩着。我们从中挑选了24项最伟大的发明，他们深刻地改变了人们生活。
1 石斧
�6�7作为工具使用的石斧距今已经有1,76,000000年的历史了，最早是在肯尼亚的图尔卡纳湖发现的。
2 火的掌握
�6�7火的掌握也许是最重要的发明，但是却不知道是谁。事实是，我们不知道我们的祖先是如何成功地有计划地生起火的。
3 耕种农业
�6�7中国有了大米，而墨西哥同时有了玉米。两者标志着耕种农业的兴起。通过耕种，人类从游牧采集文化转向了定居社会。
4 车轮
�6�7如果有谁想再发明车轮，肯定是在浪费精力。车轮无疑是当代最完美的物品，提升空间狭小。
5 纺织品
�6�7棉花代替了粗麻，使得人类的衣装，保暖、装饰上更上一层。
6 造铁术
�6�7到底是哪位前辈首先坐在火炉旁边看着里面的几块铁片变成液态，至今是个谜。
7 火药
�6�7相传在早在德国弗莱堡就有火药踪迹。不过却缺少相关证据。只有15世纪的一段文字记载。而据说1354年的丹麦海战就曾经用过黑火药。不过黑火药名称的由来到19世纪才得来。而绝大多数的论述中，中国人早在公元九世纪就发明了火药，用于军事目的。但是证据也贫乏。中国主要是用在鞭炮里。而德国元旦前夕的烟花每年要放掉5百万只，大概100吨的黑火药。
8 文字
�6�7如果有人要问，是谁发明了书写，这是个棘手的问题。首先要弄明白，是字母还是读音，或者是图画的象征，抑或是混合体？如果不那么严格的话，第一个应该是一副四世纪的画。这种文字的优势是，不管使用什么语言都能懂。在中国3500年前就出现了象形文字。
9 印刷术
�6�7印刷术的发明并非偶然，是对现实问题的解决。中国9世纪就有了纸张，而在几百年后才发明了印刷术。在欧洲印刷机诞生前，佛教的《大藏经》的80,000印刷板展现了这个宏伟的工程。
10 望远镜
�6�7对于大多数人来说，望远镜的发明并不能让其觉得是重要的。因为没有望远镜小的一样可以看。17世纪采用了玻璃的装置。而1608年荷兰的望远镜投入使用。
11 钟表
�6�716世纪中在德国开始有桌上的钟。那些钟只有一支针，钟面分成四部分，使时间准确至最少的十五分钟。
12 热气球
�6�71783年6月4日，孟格菲兄弟在里昂安诺内广场做公开表演，一个圆周为110英尺的模拟气球升起，带着三只动物飘然飞行了1.5英里。1783年11月21日下午，孟格菲兄弟又在巴黎穆埃特堡进行了世界上第一次载人空中航行，热气球飞行了25分钟，在飞越半个巴黎之后降落在意大利广场附近。
13 蒸汽机
�6�71698年托马斯·塞维利、1712年托马斯·纽科门和1769年詹姆斯·瓦特改良出早期的工业蒸汽机，他们对蒸汽机的发展都做出了自己的贡献。1807年罗伯特·富尔顿第一个成功地用蒸汽机来驱动轮船。
14 铁路
�6�7今天的铁路要感谢19世纪的发明。1805年，英国人理查·特里维西克在英国威尔士发明了第一台能在铁轨上前进的蒸汽机车，但没赚到什么钱。这条铁路长约15千米，耗费了10吨的铁。1825年在英国第一条载人的公家铁路运输线路诞生。在德国，直到1835年才有第一个蒸汽机火车。
15 摄影
�6�7两个法国人对摄影事业做出了卓出贡献，一位是1822年法国的涅普斯在感光材料上制出了世界上第一张照片，但成像不太清晰，而且需要长达八个小时的曝光。另一位法国画家路易·达盖尔发明了世界上第一台真正的照相机，可携式木箱照相机。1889年美国柯达公司生产出了新型感光材料“胶卷”。
16 发电
�6�7早在两千年前，希腊人就通过琥珀的摩擦，而发现了电的存在，并且用琥珀做成了衣刷。希腊语的“琥珀”在日后逐渐变成了电力的代名词。而至于如何发明电力，则是在18世纪，并且只是用于研究领域。在1886年，西门子发明了发电机，制造出电力，投入到制冷，水源，风力和原子能中。这样催生了第二次世界工业革命。
17 无线电
�6�71897年古列尔莫·马可尼（Guglielmo Marconi）发明了无线电，这是在电话和电磁波的基础之上的进一步成果。而俄国人亚历山大·波波夫于1895年就曾经在国立大学成功试验了用无线电来传输语言。1906年圣诞前夜，在美国实现了历史上首次无线电广播。菲森登广播了他自己用小提琴演奏“平安夜”和朗诵《圣经》片段。德国直到1920年才使用了无线电，并且刚开始无线电一词只是指称“广播”，而今天这个词也包括了“电视”。
18 青霉素
�6�7如果非要举出一个偶然发明的科学事件，非青霉素莫属。1928年英国细菌学教授夏弗莱明意外发现青霉素。1938年由麻省理工学院的钱恩、弗洛里及希特利领导的团队提炼出来。弗莱明因此与钱恩和弗洛里共同获得了1945年诺贝尔生理学或医学奖。
19 计算机
�6�7随着中世纪末期欧洲数学与工程学的再次繁荣，1623年德国人Wilhelm Schickard率先研制出了欧洲第一部计算设备，这是一个能进行六位以内数加减法，并能通过铃声输出答案的“计算钟”。1941年5月12日，德国工程师Konrad Zuse完成了他的图灵完全机电一体计算机“Z3”，这是第一部具有自动二进制数学计算特色以及可行的编程功能的计算机，但还不是“电子”计算机。而现代电脑的里程碑发展，今天为我们所使用的个人电脑，简称PC，是美国企业IBM在1981年完成的。
20 核能
�6�7第一个成功的核裂变实验装置在1938年的柏林被德国科学家奥托·哈恩、莉泽·迈特纳和弗瑞兹·斯特拉斯曼制成。1942年12月2日，恩里科·费米在芝加哥大学建成了第一个完全自主的链式核反应堆，在他的研究基础上建立的反应堆被用来制造轰炸了长崎的原子弹“胖子”中的钚。1945年在新墨西哥海岸进行了第一次核爆炸实验。
21 宇宙火箭
�6�7中国古代的火箭是现在火箭的鼻祖，早在宋朝宋军保卫汴京时，便已用来对抗围城的元军，后来火箭技术经由阿拉伯人传至欧洲。在1923年，赫尔曼·奥伯特(1894-1989)在慕尼黑大学拒绝了他的博士论文后，将其一个博士论文版本出版成为《飞向行星太空的火箭》。纳粹德国在第二次大战中用于长程武器，尤其是后来声名大躁的V2火箭。1943开始，V2火箭开始制造投入使用。
22 避孕药

�6�7避孕药的祖先应该是奥地利生理学家Ludwig Haberlandt。通过动物实验，1919年哈布兰特发现了避孕药的原理。他将妊娠母兔的卵巢移植入非妊娠动物兔子体内，可以抑制排卵。1961年6月1日是历史性的一天，拜耳先灵医药公司（当年的Bayer AG）在西德推出了欧洲第一种口服避孕药Anovlar。这种药品是处方药，只在药店出售。200名著名历史学家一致认为，爱因斯坦的相对论、原子弹，甚至是电脑和网络对20世纪的影响力都不及这小小药片来得强大。
23 互联网
�6�721世纪的人类已经离不开互联网的使用。1969年在美国的两所实验室里互通信息。起初电脑只是通过电话线联系着四个研究机构。1974年ARPA的鲍勃·凯恩和斯坦福的温登·泽夫提出TCP/IP协议，定义了在电脑网络之间传送报文的方法。1983年1月1日，ARPA网将其网络核心协议由NCP改变为TCP/IP协议。
24 基因科技
�6�71968年，沃纳·阿尔伯、丹尼尔·内森斯和汉弥尔顿·史密斯第一次从大肠杆菌中提取出了限制性内切酶，它能够在DNA上寻找特定的“切点”，认准后将DNA分子的双链交错地切断。自1970年代以来，人们已经分离提取了 400多种“分子剪刀”。有了形形色色的“分子剪刀”，人们就可以随心所欲地进行DNA分子长链的切割了。而将这些基因组合，第一次成功的尝试是在1973年斯坦福大学医学院。

10. 什么是核动力

核动力是利用可控核反应来获取能量，从而得到动力、热量和电能。产生核电的工厂被称作核电站，将核能转化为电能的装置包括反应堆和汽轮发电机组。核能在反应堆中被转化为热能，热能将水变为蒸汽推动汽轮发电机组发电。

核动力是利用可控核反应来获取能量，从而得到动力，热量和电能。因为核辐射问题和现在人类还只能控制核裂变，所以核能暂时未能得到大规模的利用。

利用核反应来获取能量的原理是：当裂变材料(例如铀-235)在受人为控制的条件下发生核裂变时，核能就会以热的形式被释放出来，这些热量会被用来驱动蒸汽机。

(10)第一个核裂变实验装置扩展阅读：

对于核电厂来说，它需要的热来自于核反应堆中的核裂变。当一个相当大的可裂变原子核（一般为铀-235或钚-239）被一个中子轰击时，它便分裂为两个或更多个部分，同时释放出能量和中子，这个过程就叫做核裂变。

原子核释放出的中子会继续轰击其它原子核。当这个链式反应被控制的时候，它释放出的能量便可用来烧水，产生出的水蒸气会驱动涡轮机，从而产生电能。

需要记住的是，核爆炸中发生的是“不受控制的”链式反应，而核反应堆中的裂变速度无法达到核爆炸所需要的速度，这是因为商业用核燃料的浓度还不够高。