原子能工業有什麼用

A. 原子能技術是什麼為什麼說第三次工業革命是他

原子能技術是利用粒子沖擊原子，原子的聚變與裂變。簡而言之就是核能，。
至於第三次工業革命的主要是電子計算機

B. 氫在工業中有什麼用途

在現代工業中，氫是一種重要的還原劑和化工原料。氫和氧化合時放出大量的能量，產生的卻只有水，所以它又是一種很有前途的無污染燃料。氫的兩種同位素氘和氚更是原子能工業中的重要物資。

C. 簡述原子能開發利用的現狀及發展趨勢

核能是一種儲量充足並被廣泛應用的能量來源，而且如果用它取代化石燃料來發電的話，溫室效應也會減輕。國際間正在進行對於改善核能安全性的研究，科學家們同時還在研究可控核聚變和核能的更多用途，比如說制氫（氫能也是一種被廣泛提倡的清潔能源），海水淡化和大面積供熱。

1979年的三哩島核泄漏事故和1986年的切爾諾貝利核事故使美國放緩了建造核能發電廠的步伐。後來，核能在經濟與環境兩方面的益處使聯邦政府又開始重新考慮它。

公眾也對核能很感興趣，不斷飆升的油價，核能發電廠安全性的提高和符合京都議定書規定的低溫室氣體排放量使一些有影響的環境保護論者開始注意核能。有一些核反應堆已處於建造當中，幾種新型核反應堆也在計劃之中。

關於核能的利用一直存在著爭議，因為那些放射性核廢料會被無限期保存起來，這就有可能造成泄漏或爆炸，有些國家可能借應用核能的名義來大量製造核武器。核能的擁護者說這些風險都是很小的，並且應用了更先進的科技的新型核反應堆會將風險進一步降低。

他們還指出，與其它化石燃料發電廠相比，核能發電廠的安全記錄反而更好，核能產生的放射性廢料比燃燒煤產生的還少，並且核能可以持續獲得。

根據國際能源署的資料，2007年全球電力有13.8%由核能提供。截至2020年8月21日：全球可運行的核電反應堆441座，總裝機容量為391.7 GWe。

全球在建核電反應堆54座，總裝機容量為55.6 GWe。超過150艘使用核動力推進的艦船已被建造，由超過180個核反應堆提供動力。

(3)原子能工業有什麼用擴展閱讀：

原理

核能發電的能量來自核反應堆中可裂變材料(核燃料)進行裂變反應所釋放的裂變能。裂變反應指鈾-235、鈈-239、鈾-233等重元素在中子作用下分裂為兩個碎片，同時放出中子和大量能量的過程。反應中，可裂變物的原子核吸收一個中子後發生裂變並放出兩三個中子。

若這些中子除去消耗，至少有一個中子能引起另一個原子核裂變，使裂變自持地進行，則這種反應稱為鏈式裂變反應。實現鏈式反應是核能發電的前提。

D. 核能在人類生存中有哪些重要作用

核動力
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本文介紹的是核反應獲得的能量 (Nuclear power)。關於原子核釋放的能量 (Nuclear energy)，詳見「核能」。
漢漢▼

核能發電的燃料產業鏈

這是一座位於法國的核能發電廠。水蒸氣正在從雙曲面形狀的冷卻塔排出。核反應堆位於圓桶狀的安全殼建築物內
核動力（英語：Nuclear power，也稱原子能）是利用可控核反應來獲取能量，從而得到動力、熱量和電能。產生核電的工廠被稱作核電站，將核能轉化為電能的裝置包括反應堆和汽輪發電機組。核能在反應堆中被轉化為熱能，熱能將水變為蒸汽推動汽輪發電機組發電。
因為核輻射問題和現在人類還只能控制核裂變，所以核能尚未得到所有國家、民眾的認可，在大部分的國家暫時未有大規模的利用。利用核反應來獲取能量的原理是：當裂變材料（例如鈾-235）在受人為控制的條件下發生核裂變時，核能就會以熱的形式被釋放出來，這些熱量會被用來驅動蒸汽機。蒸汽機可以直接提供動力，也可以連接發電機來產生電能。世界各國軍隊中的某些潛艇及航空母艦以核能為動力（主要是美國）。同時，核能每年提供人類獲得的所有能量中的15.7%。[1]
目錄 [隱藏]
1 應用
2 歷史
2.1 起源
2.2 早期
2.3 發展
3 反應堆的種類
3.1 當今的技術
3.2 工作原理
3.3 試驗技術
4 核燃料的循環
4.1 核燃料的來源
4.2 固體廢料
4.3 再處理
5 經濟
5.1 建造所需資金
5.2 補貼
5.3 其它
6 對核能的擔心
6.1 事故或襲擊
6.2 對人類健康的影響
6.3 核武器擴散
7 環境影響
7.1 空氣污染
7.2 廢熱
8 原子能機構團體名單
9 腳注
10 參考資料
11 參見
[編輯]應用

法國核電發電比例極高，圖為法國核電廠位置。

美國核電位置
美國每年產生的核能居全世界首位，美國人消耗的電能中有20%來自於核能。如果按核能占總電能的百分比來看，法國則為全球第一。2006年的調查顯示，核能滿足了78%的法國電能需求。[2][3] 歐盟需要的30%的電能來自核反應。[4]各國的核能政策均各有不同。
核能是一種儲量充足並被廣泛應用的能量來源，而且如果用它取代化石燃料來發電的話，溫室效應也會減輕。國際間正在進行對於改善核能安全性的研究，科學家們同時還在研究可控核聚變和核能的更多用途，比如說制氫（氫能也是一種被廣泛提倡的清潔能源），海水淡化和大面積供熱。1979年的三哩島核泄漏事故和1986年的切爾諾貝利核事故使美國放緩了建造核能發電廠的步伐。後來，核能在經濟與環境兩方面的益處使聯邦政府又開始重新考慮它。公眾也對核能很感興趣，不斷飆升的油價，核能發電廠安全性的提高和符合京都議定書規定的低溫室氣體排放量使一些有影響的環境保護論者開始注意核能。有一些核反應堆已處於建造當中，幾種新型核反應堆也在計劃之中。
關於核能的利用一直存在著爭議，因為那些放射性核廢料會被無限期保存起來，這就有可能造成泄漏或爆炸，有些國家可能借應用核能的名義來大量製造核武器。核能的擁護者說這些風險都是很小的，並且應用了更先進的科技的新型核反應堆會將風險進一步降低。他們還指出，與其它化石燃料發電廠相比，核能發電廠的安全記錄反而更好，核能產生的放射性廢料比燃燒煤產生的還少，並且核能可以持續獲得。而核能的反對者，包括了大部分主要的環境保護組織，認為核能是一種不經濟，不合理且危險的能源（尤其是與可再生能源相比），而且他們對新技術能否減低成本和風險也存在著爭議。有些人擔心朝鮮及伊朗可能正在以民用核能的名義研製核武器。朝鮮已經承認擁有核武器，而伊朗則對此否認。
[編輯]歷史

[編輯]起源
第一個成功的核裂變實驗裝置在1938年的柏林被德國科學家奧托·哈恩，莉澤·邁特納和弗瑞茲·斯特拉斯曼製成。
在第二次世界大戰中，一些國家致力於研究核能的利用，它們首先研究的是核反應堆。1942年12月2日，恩里科·費米在芝加哥大學建成了第一個完全自主的鏈式核反應堆，在他的研究基礎上建立的反應堆被用來製造轟炸了長崎的原子彈「胖子」中的鈈。在這個時候，一些國家也在研究核能，它們的研究重點是核武器，但同時也進行民用核能的研究。
1951年12月20日人類首次用核反應堆產生出了電能，這個核反應堆位於愛達荷州Arco的EBR-I試驗增殖反應堆，它最初向外輸出的功率為100 kW。
1952年，帕雷委員會（「總統的材料政策委員會」的簡稱）向當時的美國總統哈利·S·杜魯門提交了一份報告，這份報告認為核能的前景「相當悲觀」，它建議應該讓科學家們研究太陽能。[5]
1953年12月，美國總統德懷特·艾森豪威爾發表的名為「和平需要原子」的演說，這使美國政府開始資助一系列國際間的核能研究。
[編輯]早期

這是位於賓夕法尼亞州碼頭市的「碼頭市核電站」，它是美國第一個投入商業運營的核反應堆，於1957年開始工作。
1954年6月27日，世界上第一個為電網提供電力的核電站在蘇聯的歐伯寧斯克開始運行。[6] 這個反應堆使用了石墨來控制核反應並用水來冷卻，功率為5兆瓦。全世界第一個投入商業運營的核反應堆是位於英格蘭設菲爾德的Calder Hall，它於1956年開始運行。它有一個Magnox型反應堆，最初的輸出功率為 50兆瓦，後來提高到了200兆瓦。[7] 賓夕法尼亞州碼頭市的一個壓水型反應堆是美國第一個投入商業運營的反應堆。
1954年，美國原子能委員會（美國核管理委員會的前身）的主席說，人們談到核能時經常會提到，如果廣泛應用核能，電力在將來會變得很便宜，實際上這是錯誤的。但是人們的這種想法已經讓美國決定在2000年之前建造1000個核反應堆。[8]
在1955年聯合國的「第一次日內瓦會議」中，世界上聚集了最多的科學家來一起探索核能這個新領域。1957年，歐洲原子能共同體（EURATOM）與歐洲經濟共同體（即現在的歐盟）一同成立。同年成立的還有國際原子能機構（IAEA）。
[編輯]發展
核反應堆的功率提升迅速，從1960年代的不到1GW（吉瓦，GigaWatt）猛長至1970年代的100GW，1980年代又升到了300GW。1980年以後，核反應堆的功率的提升變得不那麼迅速了，到2005年，功率只上升到了366GW，大部分來自於中國的核能建設。[9]

這是華盛頓公共供電系統，其中的3號和5號核電站在未完工時便遭廢棄。
在1970年代和1980年代之間，建造核電站所需的巨額費用（來自政府要求的提高和一些反對者的訴訟所要求的經常性改進）和下降中的化石燃料價格使建造當中的核電站變得不那麼吸引人。
在20世紀後半葉，一些反對核能的運動開始興起，它們擔心的是核事故和核輻射，還反對生產，運輸和儲藏核廢料。1979年的三哩島核泄漏事故和1986年的切爾諾貝利核事故成為了許多國家停止建造新核電站的關鍵理由。澳大利亞於1978年，瑞典於1980年，義大利於1987年都對建造核電站的問題發動了全民公投，同時愛爾蘭的核能反對者成功地阻止了在該處核能計劃的實施。但布魯金斯學會表示，美國政府沒有批准新核電站的建造主要是由於經濟原因，而非安全問題。[10]

[編輯]反應堆的種類

[編輯]當今的技術

核裂變發電機組
現今正在運營的核反應堆可依裂變的方式區分為兩大類，各類中又可依控制裂變的手段區分為數個子類別：
核裂變反應堆通過受控制的核裂變來獲取核能，所獲核能以熱量為形式從核燃料中釋出。
現行核電站所用的全為核裂變反應堆，這也是本段的主述內容。核裂變反應堆的輸出功率為可調。核裂變反應堆也可依世代分類，比如說第一、第二和第三代核反應堆。現在的標准核反應堆都為壓水式核反應堆（PWR）。
快中子式核反應堆和熱中子式核反應堆的區別會在稍後講到。總體來說，快中子式反應堆產生的核廢料較少，其核廢料的半衰期也大大短於其它型式反應堆所產生的核廢料，但這種反應堆很難建造，運營成本也高。快中子式反應堆也可以當作增殖型核反應堆，而熱中子式核反應堆一般不能為此。
A. 壓水反應堆 (PWR)

壓水反應堆內爐
這種反應堆完全以高壓水來冷卻並使中子減速（即使在溫度極高時也是這樣）。大部分正在運行的反應堆都屬於這一類。盡管在三哩島出事的反應堆就是這一種，一般仍認為這類反應堆最為安全可靠。這是一種熱中子式核反應堆。中國大陸秦山核電站一期工程、大亞灣核電站和台灣核三廠的反應堆為此型。
B. 沸水反應堆 (BWR)
這些反應堆也以輕水作為冷卻劑和減速劑，但水壓較前一種稍低。正因如此，在這種反應堆內部，水是可以沸騰的，所以這種反應堆的熱效率較高，結構也更簡單，而且可能更安全。其缺點為，沸水會升高水壓，因此這些帶有放射性的水可能突然泄漏出來，。這種反應堆也佔了現在運行的反應堆的一大部分。這是一種熱中子式核反應堆。台灣核一廠和核二廠兩座發電廠的反應堆為此型。
C. 壓重水式核反應堆 (PHWR)
這是由加拿大設計出來的一種反應堆，（也叫做CANDU），這種反應堆使用高壓重水來進行冷卻和減速。這種反應堆的核燃料不是裝在單一壓力艙中，而是裝在幾百個壓力管道中。這種反應堆使用天然鈾為核燃料，是一種熱中子式核反應堆。這種反應堆可以在輸出功率開到最大時添加核燃料，因此能高效利用核燃料（因為可作精確控制），並節省濃縮鈾的成本；只是重水很貴。大部分壓重水式反應堆都位於加拿大，有一些出售到阿根廷、中國、印度（未加入防止核武器擴散條約）、巴基斯坦（未加入防止核武器擴散條約）、羅馬尼亞和南韓。印度也在它的第一次核試爆後運行了一些壓重水式核反應堆（一般被稱為「CANDU的變種」）。中國大陸秦山核電站三期工程的反應堆為此型。
D.石墨輕水型核反應堆（RBMK）

石墨輕水型核反應堆
這是一種蘇聯的設計，它在輸出電力的同時還產生鈈。這種反應堆用水來冷卻並用石墨來減速。RBMK型與壓重水型在某些方面具有相同之處，即可以在運行中補充核燃料，並且使用的都是壓力管。但是與壓重水型不同的是，這種反應堆不穩定，並且體積太大，無法裝置在外罩安全殼的建築物里，這點很危險。RBMK型還有一些很重大的安全缺陷，盡管其中一些在切爾諾貝利核事故後被改正了。一般認為RBMK型是最危險的核反應堆型號之一。切爾諾貝利核電站擁有四台RBMK型反應堆。
E. 氣冷式反應堆 (GCR) 和 高級氣冷式反應堆 (AGCR)
這種反應堆使用石墨作為減速劑，並用二氧化碳作為冷卻劑。其工作溫度較壓水式反應堆更高，因此熱效率也更高。一部分正在運行的反應堆屬於這一類，大部分位於英國。老式的核電站（也就是Magnox式）已經或即將關閉。但高級氣冷式核反應堆還會繼續運行10至20年。這是一種熱中子式核反應堆。關閉這種核電站的費用很高，因其反應爐核心很大。
F. 液態金屬式快速增殖核反應堆 (LMFBR)
這種反應堆使用液態金屬作為冷卻劑，而完全不用減速劑，並且在發電的同時生產出比消耗量更多的核燃料。這種反應堆在效率上很接近壓水式反應堆，而且工作壓力不需太高，因為液態金屬即使在極高溫下也不需加壓。法國的超級鳳凰核電站和美國的費米-I核電站用的都是這種反應堆。1995年，日本的「文殊」核電站發生液態鈉泄漏，預計將會在2008年重新開始運行。這三個核電站都用到了液態鈉。這是一種快速中子式反應堆而不是熱中子式反應堆。液態金屬式反應堆分為兩種：
液態鉛式反應堆
這種反應堆使用液態鉛來作為冷卻劑，鉛不但是隔絕輻射的絕佳材料，還能承受很高的工作溫度。還有，鉛幾乎不吸收中子，所以在冷卻過程中損失的中子較少，冷卻劑也不會變成帶放射性。與鈉不同的是，鉛是惰性元素，所以發生事故的幾率也較小，但是，應用如此大量的鉛就不得不考慮毒性問題，而且清理起來也很麻煩。這種反應堆經常用的是鉛鉍共熔合金。在這種情況下，鉍會產生一些小的放射性問題，因為它會吸收少量中子，而且也比鉛更容易變得帶放射性。
液態鈉式反應堆
大部分液態金屬式反應堆都屬於這一種。鈉很容易獲得，而且還能防止腐蝕。但是，鈉遇水即劇烈爆炸，所以使用時一定要小心。雖然這樣，處理鈉爆炸並不比處理壓水式核反應堆中超高溫輕水的泄漏麻煩到哪裡去。
放射性同位素溫差發電機通過被動的衰變來獲取熱量。
一些放射性同位素溫差發電機被用來驅動太空探測器（比如卡西尼-惠更斯號），蘇聯的一些燈塔，和某些心臟起搏器。這種發電機產生的熱會隨著時間逐漸減少，其熱能通過溫差電效應轉換成電能。
[編輯]工作原理
一般核電站的關鍵部分是：
核燃料
反應爐燃料棒
中子減速劑
冷卻劑
控制棒
反應爐壓力槽
反應爐中心緊急冷卻系統
反應堆保護系統
蒸汽發生器（沸水式反應堆中沒有這個）
安全殼建築
水泵
渦輪機
發電機
冷凝器
一般的熱電廠都有燃料供應來產生熱，比如說天然氣，煤或石油。對於核電廠來說，它需要的熱來自於核反應堆中的核裂變。當一個相當大的可裂變原子核（一般為鈾-235或鈈-239）被一個中子轟擊時，它便分裂為兩個或更多個部分，同時釋放出能量和中子，這個過程就叫做核裂變。原子核釋放出的中子會繼續轟擊其它原子核。當這個鏈式反應被控制的時候，它釋放出的能量便可用來燒水，產生出的水蒸氣會驅動渦輪機，從而產生電能。需要記住的是，核爆炸中發生的是「不受控制的」鏈式反應，而核反應堆中的裂變速度無法達到核爆炸所需要的速度，這是因為商業用核燃料的濃度還不夠高。（參看濃縮鈾）
鏈式反應被一些能夠吸收或減慢中子的材料控制著。在以鈾為核燃料的反應堆當中，中子需要被減慢速度，因為當慢速中子轟擊鈾-235原子核時是更容易發生裂變的。輕水反應堆使用普通水來減慢中子並進行冷卻。當水的溫度升高到一定程度時，它便達到了工作溫度，此時它的密度會降低，因此沒被它吸收的少量中子會被減得足夠慢，然後去引發新的裂變。負反饋將裂變速度保持在一定水平。
[編輯]試驗技術
一些產生核能的其他設計，比如說德國第IV號反應堆，是一些正在進行的研究項目的對象。它們在將來可能會投入實際應用。一些改進後的核反應堆使反應爐變得更干凈，更安全和／或降低了散布核武器的風險。
超臨界水冷式反應器 (SCWR)
超臨界水冷式反應器將比氣冷式反應堆更高的效率與壓水式反應堆的安全性結合到了一起，它在技術上遇到的挑戰可能比二者都大。在這種反應器中，水會被加熱到臨界點。超臨界水冷式反應器與沸水式反應堆相似，但是超臨界水冷式反應器中的水不會沸騰，因此它的熱效率也就比沸水式反應堆高。這是一種超熱中子反應堆。
整合式快中子反應堆
1980年代科學家建造，測試並評估了一個整合式快中子反應堆，後在1990年代由於柯林頓政府的要求而被棄置，這是因為柯林頓政府的政策是防止核武器擴散。這種反應堆會將用過的核燃料回收，因此它只產生一點核廢料。本段結尾的鏈接是對於愛達荷州阿貢國家實驗室的前總管Charles Till博士的采訪，他介紹了整合式快中子反應堆並解釋了它在安全性，效率，核廢料和其它幾個方面上的的優點。[11]
球床反應堆 —這種反應堆使用陶瓷球來包裝住核燃料，所以它比較安全。絕大多數的這種反應堆使用氦作為冷卻氣體，氦不會爆炸，不會很容易地吸收中子而變得有放射性，也不會溶解能變得有放射性的物質。典型的設計擁有比輕水式反應堆的安全殼層數（一般為3層）更多層的安全殼（一般為7層）。一個它獨有的特點是，它的燃料球實際上組成了反應爐的核心，而且可以一個一個地更換，因此這種反應堆更安全。核燃料的這種設計使重新處理它們變得很貴。
SSTAR 小型（Small）密封（Sealed）可運輸式（Transportable）自主（Autonomous）反應堆（Reactor）在美國是首要研究項目之一，它是一種相當安全的增殖反應堆。
次臨界反應堆的設計更安全，但是在建造技術和經濟上還有一定困難。
釷反應堆
在特殊的反應堆中，釷-232可以轉變為鈾-233。在這種情況下，比鈾的儲量更豐富的釷就可以用來製造鈾-233。鈾-233相對於鈾-235來說有一些優點，它產生的中子更多，並且產生更少的長半衰期超鈾元素核廢料。
高級重水反應堆 —下一代的壓重水式核反應堆，使用重水來作為減速劑。印度的巴巴原子研究中心 (BARC)正在對此進行研究。
KAMINI —一種獨特的反應堆，它使用鈾-233來作為核燃料。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釷反應器，為的是利用釷來獲取核能並控制它。
受人為控制的核聚變在理論上也可以提供核能，並且操縱過程也不像錒系元素那麼麻煩，但是在技術上還有許多難題等待解決。科學家已經建造了幾個核聚變反應堆，但是到目前為止，還沒有一個反應堆輸出的能量比輸入的能量多。盡管科學家從1950年代就開始研究可控核聚變，但是一般認為2050年以前不會有商業性的核聚變反應堆投入應用。現在領導著可控核聚變研究的是ITER。
[編輯]核燃料的循環

主條目：核燃料循環

核燃料循環從鈾的開采，提純至被製成核燃料開始，（1）核燃料被送到核電站。在被使用完後，剩餘的燃料被送到再處理工廠（2）或直接送到填埋場（3）。在再處理過程中，95%的剩餘核燃料能夠再被核電站利用。（4）

核燃料—一種緊密，不活潑，不能溶解的固體
核反應堆只是核燃料循環中的一部分。整個循環從核燃料的開采開始。一般來說，鈾礦不是露天開採的條帶礦，就是原地開採的過濾型礦。在任意一種情況下，鈾礦石都會被提取出來，並被轉為穩定且緊密的形式（例如黃鈾餅），然後被送到處理工廠。在這里，黃鈾餅會被轉化為六氟化鈾，之後會被提純。在這時，包含了0.7%以上鈾-235的提純鈾會被加工成各種形狀大小的燃料棒。被送到核電站後，這些燃料棒會在反應堆中待上大約3年，在這3年中，它們會消耗自身包含的鈾的3%，在這之後，它們會被送到乏燃料水池，在這里，核裂變中產生的一些半衰期短的同位素會衰變掉。在這里呆上大約5年後，這些核燃料的放射性會降低到安全范圍之內，之後就會被裝進乾的儲藏容器永久儲藏，或被送到再處理工廠進行再處理。
[編輯]核燃料的來源
主條目：鈾市場
鈾是一種常見的化學元素，陸地上和海洋中的每個地方都存在著鈾。它就跟錫一樣常見，儲量比金高500倍。大部分種類的岩石和土壤都包含著鈾，盡管濃度極低。現在，比較經濟的鈾儲藏地的鈾濃度至少為0.1%。以現在的花費速度來算，地球上可被提取的鈾還可用50年。在這種情況下，將鈾的價格提高一倍會將核電站的運行成本提高5%。但是，如果將天然氣的價格提高一倍，那麼天然氣的供應成本會提高60%。將煤的價格提高一倍會將煤的供應成本提高30%。
鈾的提純會產生出許多噸貧鈾 (DU)，它包含了鈾-238和大多數鈾-235。鈾-238有幾種商業上的應用，比如說飛機製造，輻射防護，製造子彈和裝甲，因為它具有比鉛更高的的密度。一些證據顯示過度接觸鈾-238的人會得疾病，這些人包括坦克乘員和在有大量貧鈾存在的地區居住的居民。
現在的輕水反應堆遠遠沒有能充分利用核燃料，這造成了浪費。更有效的反應堆或再處理技術將會減少核廢料的數量，並且能更好地利用資源。[12]
與現在使用鈾-235（占天然鈾的0.7%）的輕水反應堆不同的是，快速增殖反應堆使用的是鈾-238（占天然鈾的99.3%）。鈾-238估計可供核電站使用50億年。[13]增殖技術已經被應用在了幾個反應堆中。[14]至2005年12月，唯一正在向外界提供能量的增殖反應堆是位於俄羅斯別洛雅爾斯克的BN-600。（BN-600的輸出功率為600兆瓦，俄羅斯還計劃在別洛雅爾斯克核電站建造另一個反應堆，BN-800）還有，日本的「文殊」反應堆也在准備重新起用（它從1995年起就被關閉了），中國和印度也在計劃建造增殖反應堆。
由釷轉化而得的鈾-233也可以用做核裂變燃料。地球上釷的儲量為鈾的儲量的三倍，而且理論上所有這些釷都可被用來進行增殖，這使釷的潛在市場大於鈾的市場。[15]與用鈾-238來製造鈈不同的是，用釷來製造鈾-233不需要快速增殖反應堆，它在常規增殖反應堆中的表現已經很令人滿意了。
計劃中的核聚變反應堆使用的核燃料是氘，一種氫的同位素，現在的設計也會用到鋰。以現在人類消耗能量的速度來看，地球上可開採的鋰還可以用3000年，海洋中的鋰可用6000萬年，如果核聚變反應堆只消耗氘的話，它們可以工作1500億年。[16]相比之下，太陽只剩下了50億年的壽命。 而地球的碳水化合物生物壽命，只剩下不到20億年了。
[編輯]固體廢料
現在的核電站產生的廢料太多。一台大型核反應堆每年會產生3立方米（25-30噸）的核廢料。[17]這些核廢料中主要包含沒有發生裂變的鈾和大量錒系元素中的超鈾元素（大部分是鈈和鋦）。3%的核廢料是裂變產物。核廢料中的長半衰期成分為錒系元素（鈾，鈈和鋦），短半衰期成分為裂變產物。
核廢料具有強放射性，並且需要特別小心地控制。剛從核反應堆出來的核廢料可在不到一分鍾的時間內使人致死。但是，核廢料的放射性會隨著時間減少。40年後，它的放射性與剛從反應堆出來時相比，已經減少了99.9%，盡管如此它的放射性還是很危險。[12]
核廢料的儲藏和處理是一個巨大的挑戰。由於核廢料具有放射性，它必須存放在具有輻射防護的水池中（乏燃料池），在這之後它一般會被送到乾燥的地窖或防輻射的乾燥容器中進行儲藏，直到它的輻射量降低到可以進行進一步處理的程度。由於核燃料種類的不同，這個過程通常要持續幾年到幾十年的時間。美國大多數的核廢料現在都在短期的儲藏地點，人們正在討論建造永久儲藏地點。美國猶加山的地下儲藏室被提議成為永久的儲藏地點。
核廢料的數量可以通過幾種方法來減少，其中核燃料再處理效果最為顯著。即使這樣，剩餘的核廢料如果不包含錒系元素，還會持續300年保持強放射性，如果包含錒系元素，則會持續幾千年保持強放射性。即使將核廢料中的錒系元素全部除去，並使用快速增殖反應堆通過嬗變將一些半衰期長的非錒系元素也除去，核廢料還是要在一百至幾百年內與外界隔絕，所以這是個長期的問題。次臨界反應堆和核聚變反應堆也可以減少核廢料需要被儲藏的時間。[18]由於科技在飛速地發展，處理核廢料的最好方法是否為地下填埋已經出現了爭議。現在的核廢料在將來可能就是一種有用的資源。
核工業上使用的受污染的工作服，工具，凈水樹脂和一些正要關閉的核電站本身也都在產生一些低放射性的廢料。在美國，美國核管理委員會已經幾次嘗試著允許低放射性廢料被當作普通廢物一樣處理，比如進行填埋，回收等等。許多低放射性廢料的輻射量非常小，它們只因為自己的使用歷史而被當作了放射性廢物。舉例來說，根據美國核管理委員會的標准，咖啡也可以被視作低放射性廢料。
在應用了核能的國家中，整個工業產生的有毒廢料中只有不到1%是放射性廢料，但是它們是極其有害的，除非經過衰變後，它們的輻射量變得更低，或者更理想的是，輻射完全消失。[12]總體來說，核能工業產生的廢料比化石燃料工業產生的廢料要少很多。燃燒煤的工廠產生的有毒和放射性的廢料尤其多，因為煤中的有害的和放射性的物質在這里被集中起來了。
[編輯]再處理
再處理可以回收用過的核燃料中95%的鈾和鈈，並將它們轉化為新的混合氧化物燃料。這也同時減少了核廢料的長期放射性，因為經過再處理後，剩餘核廢料中主要就是半衰期短的裂變產物，並且它的體積也減少了90%。民用核燃料產生的廢料的回收已經在英國，法國和（以前）俄羅斯大規模應用，中國也即將應用這項技術，印度也可能應用，日本應用此項技術的規模也在擴展中。伊朗已經宣布成功進行了核廢料的再處理，這就完善了它的核燃料循環，但是同時也招致了美國和國際原子能機構的批評。[19]與其它國家不同的是，美國在一段時間前是禁止核廢料再處理的；盡管這個政策已經被廢除，但是現在美國大部分使用後的核燃料都仍然在被當作廢料處理。[20]

E. 為什麼原子能工業用超純水

原子能工業發電必須使用超純水，其實發電廠都要使用超純水。
原子能工業發電裝置價格昂貴，水的純度過低，內部含有的鹽分，尤其是氯離子，將會對設備造成腐蝕，設備腐蝕將導致使用壽命縮短。甚至可能會發生安全事故。