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出版者:

作者:Townsend, John

出品人:

页数:56

译者:

出版时间:

价格:$ 10.72

装帧:

isbn号码:9781432924898

丛书系列:

图书标签:

• 核能
• 能源
• 物理
• 科技
• 环境
• 可持续发展
• 电力
• 原子能
• 能源政策
• 科普

《核能利用：历史、科学与未来展望》 本书旨在深入探讨核能这一强大而复杂的能源形式，从其科学原理的发现到实际应用的演变，再到对人类社会及地球环境的深远影响。本书并非聚焦于某一本具体的著作，而是试图构建一个关于核能知识的全面图景，为读者提供一个理解这项技术的核心框架。 第一部分：核能的基石——科学原理与发现历程 本书的开篇将带领读者穿越时光，回顾核能科学的辉煌起点。我们将追溯原子结构的奥秘是如何被一层层揭开的，从卢瑟福的原子模型到玻尔的量子理论，再到查德威克发现中子的关键一步。重点将放在核裂变现象的发现，这是核能利用的理论基石。我们将详细阐述铀核裂变过程中释放的巨大能量是如何产生的，以及链式反应的原理。同时，本书也会简要介绍核聚变的概念，即太阳等恒星能量的来源，并探讨其作为未来清洁能源的巨大潜力。 第二部分：核能的实践——从军事应用到民用发电 理解了核能的科学原理后，本书将转向其令人瞩目的实践应用。我们将回顾核能研究早期在军事领域的应用，探讨原子弹和氢弹的研发历程及其对世界格局产生的颠覆性影响，同时也会审视其带来的伦理困境与和平呼唤。 随后，本书将重点转向核能在和平利用方面的巨大成就。我们将详细介绍核裂变反应堆的工作原理，包括不同类型反应堆（如压水堆、沸水堆、快中子堆等）的设计理念、关键技术和运行特点。读者将了解到核电站如何将核裂变产生的热能转化为电能，为现代社会提供稳定可靠的电力供应。本书将分析核电在能源结构中的地位，以及它在缓解化石燃料依赖、减少温室气体排放方面的贡献。 第三部分：核能的挑战与应对——安全、废物与公众认知 任何一种强大的能源都伴随着挑战。本书将毫不避讳地探讨核能利用所面临的现实问题。 核安全： 我们将深入分析核电站的安全设计理念和多重防护措施，回顾历史上重大的核事故，如切尔诺贝利和福岛核事故，并从中汲取教训。本书将详细阐述核反应堆的安全管理体系、应急响应机制以及国际原子能机构（IAEA）在保障核安全方面发挥的作用。 核废料处理： 核废料的管理是核能利用的另一个核心议题。本书将解释不同类型核废料的特性，介绍当前主流的核废料处理和储存技术，包括暂时储存、永久处置等方案，并讨论长远的解决方案和相关技术研发的进展。 核不扩散： 核能技术的军事化风险始终存在。本书将探讨核不扩散条约（NPT）等国际框架在防止核武器扩散方面的重要性，以及如何平衡核能和平利用与核安全的需求。 公众认知与沟通： 核能的公众接受度是一个复杂的问题，常常受到信息不对称、历史事件影响以及情绪因素的左右。本书将分析影响公众对核能认知的关键因素，并探讨如何通过科学、透明的沟通来增进公众的理解和信任。 第四部分：核能的未来——创新、融合与可持续发展 展望未来，核能的发展并非停滞不前。本书的最后部分将聚焦于核能领域的创新与前沿研究。 第四代核反应堆： 我们将介绍第四代核反应堆的设计理念，如更高效的燃料利用、更少的核废料产生、更高的固有安全性等，并探讨其可能带来的变革。 聚变能研究： 对于实现“人造太阳”的长期愿景，本书将介绍当前国际上主要的聚变研究项目（如ITER），阐述聚变能的技术挑战和实现路径，以及其一旦成功将为人类带来的近乎无限的清洁能源。 核能在其他领域的应用： 除了发电，核能还在医学（放射性同位素治疗和诊断）、工业（无损检测）、农业（育种和害虫防治）等领域有着广泛而重要的应用，本书将对此进行介绍。 与可再生能源的协同： 在构建低碳能源体系的过程中，核能如何与风能、太阳能等可再生能源形成互补，共同保障能源供应的稳定性和可持续性，本书也将进行探讨。 《核能利用：历史、科学与未来展望》力求以严谨的科学态度、客观的分析视角，为读者呈现一个立体、全面的核能世界。本书旨在激发读者对这一改变人类历史进程的能源技术的深入思考，并促进对核能未来发展的理性讨论。

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这本书的视角之广阔，远超我最初的预期，它不仅仅是一本关于如何“运行”核电站的指南，更像是一部围绕核能的全球地缘政治史诗。我特别欣赏作者对核燃料循环周期的细致描摹，从铀矿的开采、浓缩，到燃料棒的制造，再到乏燃料的处理和最终的深地质处置。这个过程的复杂性，以及其中涉及到的国际条约、贸易壁垒和技术壁垒，都被勾勒得淋漓尽致。书中对核扩散风险的分析尤其发人深省，它迫使读者思考技术进步与全球安全之间的微妙平衡。作者通过历史案例研究，展示了不同国家如何基于自身资源禀赋和安全考量，采取了截然不同的核能发展路径——例如法国的集中式路线与美国的混合模式之间的对比。阅读这些章节时，我仿佛站在了一个战略决策者的角度，权衡着能源独立性、经济成本和国际信任之间的多重博弈。这本书为理解当今世界能源格局中“核选项”的战略意义提供了坚实的背景知识，远非一本简单的技术手册所能比拟。

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如果说前面对核物理原理的阐述是严谨的骨架，那么关于核能的未来展望和挑战，才是这本书真正令人拍案叫绝的血肉。作者没有回避核能面临的最大障碍——公众接受度与放射性废物处理。关于废物，书中详细比较了后处理（Reprocessing）的优劣，以及全球范围内几个关键的深层地质处置库项目（如芬兰的Onkalo）的建设进展和面临的社会阻力。这种对“不可见问题”的直面态度，极大地增强了本书的说服力。更具前瞻性的是，作者对下一代核技术——小型模块化反应堆（SMRs）和聚变能（Fusion Energy）的潜力进行了深入的探讨。对于SMRs，书中强调了它们在电网现代化和偏远地区供电方面的灵活性；而对于聚变，作者则以一种审慎乐观的笔调，解释了从“点火”到商业化过程中，托卡马克和仿星器设计所要攻克的工程奇迹。读完这些内容，我对核能不再是持有“不得不接受”的态度，而是开始真正思考它在应对气候变化中的不可替代性，这本书成功地完成了对读者认知观念的重塑工作。

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从排版和信息图表的质量来看，这部作品也达到了专业出版物的顶尖水准。书中配有的插图绝非仅仅是装饰品，它们是理解复杂系统必不可少的辅助工具。比如，描绘反应堆内中子流动的示意图，其三维透视感极强，帮助我瞬间理解了控制棒插入深度对反应性的影响；还有关于不同冷却剂（如液态钠、熔盐）的热力学特性对比图表，清晰地揭示了每种方案在固有安全性上的取舍。此外，作者在引用资料时表现出的专业性和严谨性令人印象深刻，几乎每一个重要的论断背后都能找到对应的科学文献或官方报告支持，这让这本书的论点具有极强的可信度。与其说这是一本普及读物，不如说它更像是一本面向行业新人的综合培训手册，它教会的不仅仅是知识点，更是一种批判性地评估能源技术的能力。对于想要深入研究核能领域的学者或工程师来说，这本书无疑是一部值得反复翻阅的工具书。

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这本书的叙事节奏处理得非常巧妙，它成功地在宏观的政策讨论和微观的技术细节之间实现了优雅的切换。例如，作者在描述如何提高反应堆的燃料利用率时，会突然插入一个关于“热力学效率极限”的简短数学推导，但紧接着就会用一个生动的比喻来解释为什么提高效率对于降低运营成本至关重要。这种“张弛有度”的写作风格，确保了即便是对数学公式感到畏惧的读者也能跟上节奏。我个人特别喜欢其中关于核电站“退役”（Decommissioning）过程的描述。这个环节往往被能源讨论所忽视，但作者却用大量的篇幅，详尽地解释了拆除一座反应堆涉及到的辐射剂量管理、结构材料的净化以及土地的最终恢复工作。这展现了作者对核能生命周期每一个阶段的全面把握，体现了一种对环境责任的深刻承诺。这种对细节的执着，让这本书的权威性不容置疑，它不仅仅是介绍“如何发电”，更是在阐释“如何负责任地管理这种力量”。

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这部关于核能的著作，从一个完全门外汉的角度来看，无疑是一次充满挑战却又令人振奋的阅读旅程。我原以为这会是一本晦涩难懂的专业教科书，充斥着复杂的物理公式和令人头晕的反应堆设计图。然而，作者以一种令人惊讶的清晰度和叙事流畅性，将“核能”这个宏大且往往被误解的主题，拆解成了可以消化的模块。书中对核裂变的基础原理，比如链式反应如何被控制，以及铀-235和钚-239的角色差异，解释得极其到位。作者没有止步于理论，而是深入探讨了反应堆堆芯的构造，从轻水反应堆（LWRs）到更先进的第四代反应堆（Generation IV reactors）的设计理念，这一点非常吸引人。特别是关于反应堆安全性的讨论，作者平衡地呈现了历史上的事故教训（如切尔诺贝利和福岛）与现代安全冗余系统的设计哲学，让人在感到敬畏的同时，也能对现有技术的可靠性建立信心。对于任何想摆脱“核能=原子弹”这种刻板印象，真正理解这种强大能源潜力的人来说，这本书绝对是入门级的首选，它成功地将科学的严谨性与大众的可读性完美地融合在了一起，使得原本高深莫测的核物理世界变得触手可及。

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