核能開發(fā)與應(yīng)用（第2版）

引子世界第一座核反應(yīng)堆的誕生1
第1章為什么要開發(fā)核能4
1?1什么是核能4
1?2兩種核能5
1?3能源的現(xiàn)狀5
1?4人口與能源的矛盾突出7
1?5化石能源嚴(yán)重污染環(huán)境7
1?6核能的優(yōu)點(diǎn)9
1?7化石能源行將用盡10
1?8種類繁多的替代能源12
1?9核能是不可或缺的替代能源14
1?10中國(guó)必須發(fā)展核能19
第2章核能發(fā)現(xiàn)的歷史回顧21
2?1最早“原子”概念的提出22
2?2原子論的復(fù)興22
2?3電子的發(fā)現(xiàn)24
2?4“小太陽(yáng)系原子模型”的提出26
2?5質(zhì)子的發(fā)現(xiàn)27
2?6中子的發(fā)現(xiàn)27
2?7眾多的基本粒子的發(fā)現(xiàn)29
2?8X射線的發(fā)現(xiàn)30
2?9放射性的發(fā)現(xiàn)32
2?10釙和鐳的發(fā)現(xiàn)33
2?11質(zhì)能轉(zhuǎn)換公式的提出35
2?12首次人工核反應(yīng)的實(shí)現(xiàn)36
2?13首次人工放射性同位素的制成36
2?14核裂變的發(fā)現(xiàn)37
2?15有關(guān)核能發(fā)現(xiàn)的大事年表39
第3章核燃料與核燃料循環(huán)41
3?1鏈?zhǔn)搅炎兎磻?yīng)41
3?2放射性44
3?3核燃料44
3?4鈾及其化合物46
3?5釷及其化合物48
3?6钚及其化合物50
3?7天然放射性衰變系55
3?8核燃料循環(huán)59
3?9鈾礦的勘探和開采69
3?10鈾礦石的加工和精制71
3?10?1鈾礦石預(yù)處理71
3?10?2鈾礦石浸出72
3?10?3鈾的濃縮與純化77
3?10?4鈾的精制與轉(zhuǎn)化82
3?11鈾的同位素分離88
3?11?1氣體擴(kuò)散法90
3?11?2氣體離心法92
3?11?3氣體動(dòng)力學(xué)法93
3?11?4激光法93
3?11?5六氟化鈾再轉(zhuǎn)化94
3?12燃料元件的制造96
3?12?1輕水堆燃料元件98
3?12?2壓力管式重水堆燃料元件100
3?12?3生產(chǎn)堆燃料元件101
3?12?4快中子增殖堆燃料元件101
3?12?5高溫氣冷堆燃料元件102
3?13核燃料后處理103
3?13?1磷酸鉍流程105
3?13?2Redox流程105
3?13?3Butex流程107
3?13?4Trigly流程107
3?13?5Purex流程108
3?13?6干法流程119
3?14放射性廢物的處理處置120
3?14?1廢燃料121
3?14?2超鈾α高放廢物121
3?14?3中、低放廢物122
3?14?4放射性廢氣123
3?14?5高放廢物處置庫(kù)123
3?15放射性物料的運(yùn)輸124
3?16近期的核燃料生產(chǎn)和庫(kù)存狀況126
3?17世界核燃料循環(huán)工業(yè)的歷史與現(xiàn)狀128
3?18中國(guó)核燃料循環(huán)工業(yè)的建立和發(fā)展138
3?19釷?鈾核燃料循環(huán)143
3?19?1從釷礦石中分離提純釷，制備核純二氧化釷和金屬釷144
3?19?2釷基核燃料后處理Thorex流程146
3?19?3釷基核燃料在反應(yīng)堆中的運(yùn)行實(shí)踐與發(fā)展前景150
第4章核能的軍事應(yīng)用152
4?1核武器概況152
4?2對(duì)原子彈的基本要求153
4?3槍式原子彈155
4?4內(nèi)爆式原子彈156
4?5核爆炸的破壞力及防護(hù)157
4?5?1光輻射158
4?5?2沖擊波158
4?5?3瞬時(shí)核輻射159
4?5?4剩余核輻射160
4?5?5核電磁脈沖160
4?6原子彈的爆炸方式160
4?7核武器的小型化161
4?8氫彈162
4?9中子彈167
4?10其他第三代核武器169
4?10?1減少剩余放射性彈169
4?10?2增強(qiáng)X射線彈169
4?10?3核電磁脈沖彈169
4?10?4核鉆地彈170
4?11對(duì)低當(dāng)量核武器的不同看法170
4?12美國(guó)著手考慮未來核武計(jì)劃171
4?13第四代核武器初探172
4?13?1金屬氫武器172
4?13?2核同質(zhì)異能素武器172
4?13?3反物質(zhì)武器173
4?14世界第一顆原子彈的研制174
4?14?1“鈾顧問委員會(huì)”的成立和“曼哈頓工程”的啟動(dòng)174
4?14?2第一座核反應(yīng)堆的建立178
4?14?3第一批原子彈的問世179
4?14?4第一次原子彈爆炸試驗(yàn)180
4?15原子彈用于實(shí)戰(zhàn)182
4?16科學(xué)家的良知187
4?17第二次世界大戰(zhàn)中德國(guó)、日本的核武器研究190
4?17?1德國(guó)核計(jì)劃的流產(chǎn)190
4?17?2日本核武器研究計(jì)劃的破滅191
4?18前蘇聯(lián)第一顆原子彈的研制192
4?19英國(guó)第一顆原子彈的研制195
4?20法國(guó)第一顆原子彈的研制197
4?21中國(guó)第一顆原子彈的研制198
4?22印度、巴基斯坦的核試驗(yàn)206
4?23反復(fù)無常的朝鮮核問題208
4?24曖昧的以色列核武器情況212
4?25目前世界上核國(guó)家的情況213
4?26核試驗(yàn)與核武庫(kù)216
4?27國(guó)際核不擴(kuò)散體制221
4?28核保障與核保安223
4?29核爆炸的和平利用225
第5章核能的和平應(yīng)用228
5?1核反應(yīng)堆的用途228
5?2核反應(yīng)堆的基本原理231
5?3核反應(yīng)堆的類別233
5?4核反應(yīng)堆的基本構(gòu)成236
5?5研究性反應(yīng)堆240
5?5?1重水型研究堆243
5?5?2游泳池式研究堆243
5?5?3高通量工程試驗(yàn)堆244
5?5?4鈾?氫化鋯脈沖堆245
5?5?5微型研究堆245
5?5?6中國(guó)先進(jìn)研究堆246
5?6生產(chǎn)反應(yīng)堆246
5?7動(dòng)力反應(yīng)堆249
5?8艦船用反應(yīng)堆249
5?8?1艦船用反應(yīng)堆簡(jiǎn)介249
5?8?2核潛艇251
5?8?3核動(dòng)力水面軍艦255
5?8?4民用核動(dòng)力船257
5?9飛機(jī)與航天核動(dòng)力裝置259
5?10核電站262
5?10?1核電站概述262
5?10?2壓水堆核電站277
5?10?3沸水堆核電站280
5?10?4重水堆核電站281
5?11核供熱堆284
5?11?1核供熱堆概述284
5?11?2池式供熱堆287
5?11?3殼式供熱堆289
5?12天然核反應(yīng)堆294
5?13核能應(yīng)用大事年表296
第6章核應(yīng)用技術(shù)298
6?1核應(yīng)用技術(shù)的基礎(chǔ)與手段298
6?2放射性同位素299
6?3放射性同位素的生產(chǎn)304
6?4電離輻射307
6?5加速器309
6?6輻射源315
6?6?1α輻射源315
6?6?2β輻射源316
6?6?3γ輻射源316
6?6?4中子源316
6?7核應(yīng)用技術(shù)的基本功能及主要應(yīng)用領(lǐng)域319
6?8輻射加工320
6?8?1輻射化工322
6?8?2離子束加工323
6?8?3醫(yī)療用品輻射消毒滅菌324
6?8?4食品輻射加工325
6?8?5“三廢”輻射治理326
6?9輻射育種與輻射防治蟲害327
6?9?1輻射育種327
6?9?2輻射防治蟲害328
6?9?3輻射刺激生物生長(zhǎng)329
6?10無損檢測(cè)329
6?11中子活化分析和同位素示蹤333
6?12核技術(shù)診斷與輻射治療336
6?12?1核技術(shù)診斷337
6?12?2輻射治療339
6?13放射性同位素電池343
6?14世界核應(yīng)用技術(shù)發(fā)展概況345
6?15中國(guó)核應(yīng)用技術(shù)發(fā)展簡(jiǎn)史347
6?16核應(yīng)用技術(shù)發(fā)展展望350
6?17核應(yīng)用技術(shù)大事年表354
第7章輻射防護(hù)與核安全356
7?1輻射無處不在356
7?2輻射防護(hù)中的基本概念和使用的量357
7?3輻射危害358
7?4各種輻射源引起的劑量359
7?5輻射防護(hù)標(biāo)準(zhǔn)和原則362
7?6輻射的監(jiān)測(cè)363
7?7輻射的防護(hù)364
7?8核安全365
7?9反應(yīng)堆不是原子彈366
7?10核能是安全的能源367
7?11核事件和放射事件的分級(jí)368
7?12核能發(fā)生的事故很少372
7?13三哩島核事故、切爾諾貝利核事故和福島核事故384
7?13?1三哩島核電站事故384
7?13?2切爾諾貝利核電站事故386
7?13?3福島第一核電站事故391
7?14核事故促進(jìn)先進(jìn)反應(yīng)堆的研發(fā)397
7?15核安全監(jiān)督與審查398
7?16核安全研究的進(jìn)展399
7?17核安全文化400
第8章核能的未來發(fā)展402
8?1影響未來核能發(fā)展的三個(gè)關(guān)鍵問題402
8?2第4代核能系統(tǒng)概念的提出403
8?3壓水堆的發(fā)展408
8?3?1AP?600408
8?3?2AP?1000409
8?3?3改進(jìn)型System 80＋409
8?3?4歐洲壓水堆410
8?3?5國(guó)際革新安全型反應(yīng)堆410
8?4沸水堆的發(fā)展412
8?4?1改進(jìn)型沸水堆413
8?4?2簡(jiǎn)化型先進(jìn)沸水堆414
8?4?3改進(jìn)型簡(jiǎn)化沸水堆415
8?5重水堆的發(fā)展416
8?6高溫氣冷堆的發(fā)展417
8?6?1高溫氣冷堆概述417
8?6?2模塊式高溫氣冷堆422
8?6?3PBMR高溫氣冷堆424
8?6?4汽輪機(jī)?模塊化氦氣反應(yīng)堆427
8?6?5超高溫反應(yīng)堆427
8?7快中子反應(yīng)堆的發(fā)展428
8?7?1快中子反應(yīng)堆概述428
8?7?2氣體冷卻快堆434
8?7?3鉛冷卻快堆436
8?8小型反應(yīng)堆的研發(fā)436
8?8?1小型輕水堆437
8?8?2小型高溫氣冷堆438
8?8?3小型液態(tài)金屬冷卻快堆438
8?8?4小型熔鹽堆439
8?9高放廢液最終處置的新概念――分離嬗變法439
8?10TRUEX流程441
8?11DIAMEX流程442
8?12DIDPA流程442
8?13TRPO流程443
8?14Cyanex?301分離錒系鑭系元素流程445
8?15先進(jìn)核燃料循環(huán)研究447
8?16電增殖核燃料的概念449
8?17核能開始出現(xiàn)復(fù)蘇450
8?18近十年的核電發(fā)展與福島核事故的影響454
8?18?1世界核電近十年的發(fā)展454
8?18?2中國(guó)核電近十年的發(fā)展457
8?18?3福島核事故的影響458
第9章核聚變概述462
9?1核聚變與聚變能462
9?2核聚變的條件464
9?3核聚變的首選燃料465
9?4核聚變的應(yīng)用466
9?5受控核聚變反應(yīng)的等離子體條件467
9?5?1“得失相當(dāng)”條件467
9?5?2點(diǎn)火溫度468
9?5?3勞遜判據(jù)468
9?6等離子體的形成和加熱469
9?7磁約束核聚變470
9?8慣性約束核聚變471
9?9常溫核聚變473
9?10核聚變研究的進(jìn)展474
9?11國(guó)際熱核聚變實(shí)驗(yàn)堆476
9?12聚變?裂變混合堆478
9?13中國(guó)受控核聚變研究的發(fā)展479
結(jié)束語(yǔ)迎接第二核紀(jì)元的到來482
參考文獻(xiàn)484