Nuclear Energy, Sixth Edition pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:

作者:Murray, Raymond L.

出品人:

页数:552

译者:

出版时间:2008-11

价格:655.00元

装帧:

isbn号码:9780123705471

丛书系列:

图书标签:

• 核能
• 能源
• 核物理
• 核工程
• 放射性
• 反应堆
• 核安全
• 能源政策
• 环境科学
• 电力

好的，这是一份基于您提供的图书名称《Nuclear Energy, Sixth Edition》的反向推导、旨在不包含该书具体内容的详细图书简介，侧重于描绘核能领域可能涵盖的广阔图景，但绝不直接涉及任何可能属于第六版内容的具体技术细节、章节安排或特定案例。 --- 《核能前沿：理论、应用与未来图景》 本书导言：在变革的十字路口审视核心动力 在二十一世纪的能源版图中，核能始终占据着一个复杂而关键的位置。它既是实现全球碳中和目标的最强大、最可靠的低碳基荷电力来源之一，同时也因其固有的安全挑战和长期废物管理问题而饱受争议。本书旨在超越单纯的技术手册或政治辩论，提供一个全面、多维度的视角，深入剖析现代核科学、工程学、经济学以及社会政治学如何交织在一起，共同塑造着核能的现在与未来。我们致力于构建一个坚实的知识框架，使读者能够理解驱动这一关键技术的底层物理原理，以及推动其演进的工程实践和全球政策脉络。 第一部分：坚实的基础——核物理与反应堆理论的基石 要理解现代核能的潜能与限制，必须首先掌握其理论的根基。本书从最基础的原子核结构入手，系统阐述了核反应的物理机制。这包括对核裂变（Fission）过程的精细描述，特别是链式反应的发生条件、中子物理学的核心概念，如中子截面、慢化与反射原理。我们将详尽讨论不同核素（如U-235、Pu-239）的特性及其在反应堆中的行为模式。 随后，内容将过渡到反应堆设计和运行的工程学核心。我们将探讨不同类型反应堆的核心设计哲学——从经典的轻水堆（LWR）到重水堆（HWR）的工作原理和热力学循环。重点将放在反应堆动力学、临界度控制、以及如何精确管理堆芯内的功率分布与热流。对核反应堆中子经济性的分析是本部分的关键，它决定了燃料利用率和反应堆的经济可行性。此外，本部分还将深入探讨反应堆安全分析的基础，包括事故情景的建模方法和安全冗余系统的设计原则，为后续更复杂的安全探讨奠定基础。 第二部分：工程实践与燃料循环的深度解析 核能系统的效能和可持续性，在很大程度上依赖于其工程实现和燃料的闭合循环管理。本部分聚焦于将理论转化为实际电力的关键环节。 燃料管理与后处理： 我们将详细考察核燃料制造的各个阶段，从铀矿的开采、提炼（“黄饼”的形成）到最终的燃料元件制造工艺。随后，重点转向乏燃料的处理：是选择直接深埋处置，还是进行后处理（Reprocessing）以回收有价值的核材料（如钚）。对不同后处理技术（如PUREX工艺）的化学原理、优缺点及其产生的放射性废物流的特性，将进行深入的比较分析。 反应堆系统工程： 反应堆不仅仅是堆芯，它是一个复杂的集成系统。我们将探讨各种关键组件的工程挑战：蒸汽发生器、压力容器的材料选择与抗腐蚀研究；泵、阀门等关键机械部件的可靠性设计；以及仪表与控制系统（I&C）在保障安全运行中的核心作用。对系统集成与性能优化的探讨，将展现现代核电站如何在高压、高温、强辐照环境下维持长期稳定运行。 第三部分：超越传统——下一代反应堆技术与创新 核能的未来形态正处于剧烈的演变之中。本部分将全面审视被视为下一代核能支柱的技术路线图，旨在摆脱现有技术的固有局限，同时最大化资源利用率。 先进反应堆概念： 深入探讨第四代反应堆（Generation IV）的设计思路。这包括快堆（Fast Reactors）——其在提高燃料利用率和减少长期放射性废物方面的潜力；高温气冷堆（HTGRs）——其固有的非能动安全特性以及在工业热能应用上的前景；以及熔盐堆（MSRs）——其独特的液态燃料循环和操作灵活性。对于每一种概念，我们将分析其独特的中子学特性、热力学优势以及尚未完全克服的技术和监管障碍。 聚变能的进展： 尽管与裂变能分属不同范畴，但聚变研究作为终极清洁能源的探索，与核能的宏大叙事密不可分。本部分将概述磁约束聚变（如托卡马克和仿星器）和惯性约束聚变的当前状态，重点关注等离子体约束的物理挑战和未来商业化路径的展望。 第四部分：安全、环境与全球治理的复杂博弈 核能的持续发展，其社会接受度与技术能力同等重要。本部分将核能置于更广阔的社会、环境和政治背景下进行审视。 安全文化与风险管理： 在吸取历史事件教训的基础上，本书详述了现代核安全哲学的演变，特别是从“纵深防御”到“多层保护”的转变。我们将分析概率安全评估（PSA）在识别和量化风险中的应用，并讨论建立和维护世界级安全文化的组织结构和人为因素（Human Factors）在保障反应堆安全中的决定性作用。 废物管理与退役： 长期放射性废物（HLW）的处理是核能留给后代的责任。本部分将全面介绍地质处置库（Deep Geological Repositories）的概念、选址标准和工程挑战。同时，也将探讨现有核设施的退役策略、去污技术以及如何安全、经济地拆除老旧反应堆，最小化对环境的影响。 核能的政策、经济与地缘政治： 探讨核能项目的经济可行性，包括初始资本投入（CAPEX）、运营成本（OPEX）以及平准化电力成本（LCOE）的构成。分析政府监管框架、许可流程以及国际原子能机构（IAEA）在核不扩散和安全标准制定中的关键作用。核能如何在全球能源安全、气候政策和国际技术转移中扮演地缘政治工具的角色，也将是本部分论述的重点。 结语：面向可持续未来的抉择 核能并非万能药，但它无疑是当前人类应对气候变化和保障能源韧性工具箱中不可或缺的一环。本书的最终目标是为读者提供一个平衡、深入的视角，以严谨的科学和工程视角去评估这一复杂技术的潜能，并理解在技术不断迭代的背景下，政策制定者、工程师和公众需要共同面对的伦理与实践挑战。它是一份对当前核能前沿的系统性考察，是理解这场能源革命不可或缺的参考读物。

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这本书的另一大亮点在于它对核燃料循环及后处理技术的详尽描绘，这部分内容简直是教科书级别的详实。作者并没有避讳核能发展中最敏感、最复杂的一环——乏燃料的管理和再利用。我惊讶于其对后处理工艺的描述，特别是溶剂萃取分离技术的各种变体和化学平衡的细致分析。它不仅仅是简单地列举了PUREX流程，而是深入探讨了如何优化萃取剂配比以提高钚和铀的分离效率，以及如何应对高放废液的长期稳定性问题。更让我印象深刻的是，书中还花了不少篇幅对比了不同的闭式和开式燃料循环方案，并引入了锕系元素嬗变的前沿研究成果。这部分内容对于任何关心核能可持续性和核不扩散议题的读者来说，都是无价之宝。它以一种近乎冷酷的客观性，展示了将核能打造成真正的可持续能源所必须跨越的工程和化学鸿沟，而不是仅仅停留在美好的愿景层面。阅读这些章节，我感觉自己像是进入了一个尖端核材料实验室的内部研讨会，充满了专业术语和严谨的实验数据支撑。

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这部新近入手的关于核能的著作，光是翻开封面，那厚重感和严谨的排版就预示着这不是一本可以轻松读完的入门读物。我最先注意到的是它对反应堆物理基础的阐述，那些关于中子输运理论、反应堆动力学和控制的章节，简直就是一本高阶的工程教科书。作者似乎没有丝毫放过任何一个复杂概念的打算，深入到了数学模型和求解方法的细节之中。例如，在讨论临界计算时，我花了整整一下午才勉强跟上作者引入的S_N方法和蒙特卡洛模拟的理论框架。这对于我这种希望了解核电站内部运行机制的人来说，既是挑战也是巨大的收获。它迫使我回顾了大学时代的微积分和微分方程知识，确保我对核反应堆从微观粒子行为到宏观功率输出的整个物理链条有了扎实的理解。这种深度，在市面上那些只停留在“清洁能源”概念层面的科普读物中是绝对找不到的。它更像是一份面向未来核工程师的蓝图，而不是给普通大众的速成指南。我必须承认，有些章节我只能带着计算器和大量的笔记本电脑搜索辅助才能勉强读完，但正是这种挑战性，才保证了信息传递的准确性和权威性。

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关于核安全与监管体系的论述，这本书采取了一种近乎“解剖”式的剖析方法，这让它区别于许多仅仅停留在强调“安全第一”口号的书籍。作者似乎有意将历次重大核事故——从三哩岛到切尔诺贝利再到福岛——的根本原因，分解为一系列可追溯的系统性、设计性和人为失误。我特别喜欢它对概率风险评估（PRA）方法的介绍，它展示了如何通过量化的方式来预测系统故障的可能性，以及监管机构如何基于这些风险模型来制定安全裕度标准。这种从理论基础推导出监管实践的逻辑链条，写得非常清晰有力。它没有渲染恐慌，而是用冰冷的数字和逻辑告诉我们，在极高复杂度的系统中，预防性维护和冗余设计是多么关键。书中的图表和案例分析，很多直接引用了国际原子能机构（IAEA）的报告，这为安全论述提供了无可辩驳的权威性。这本书对待“安全”的态度，是一种面向工程挑战的、解决问题的姿态，而非空泛的道德说教。

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在探讨核电站的不同反应堆类型时，作者展现出一种令人信服的广博学识，尤其是对于非轻水堆（Non-LWR）技术的描述，简直是集大成者。我过去对先进反应堆的了解主要局限于一些新闻报道的碎片化信息，但这本书系统地梳理了熔盐反应堆（MSR）、快中子增殖堆（SFR）乃至高温气冷堆（HTGR）的物理特性和设计优势。它详尽对比了它们在固有安全性、燃料灵活性和废物产生量上的差异。例如，MSR章节深入剖刻了液态燃料循环的复杂化学控制，以及其固有的负温度系数特性如何简化了紧急停堆过程。这种对“下一代”反应堆技术的深入挖掘，让读者清晰地看到了核能的未来发展方向。它不偏袒任何一种技术，而是以严谨的工程视角评估每一种方案的成熟度和潜在挑战，这使得整本书的论述显得极为平衡和客观，让人在阅读过程中能够形成一个多维度的技术图谱。

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最后，这本书在处理核能的经济性与政策影响方面，展现出一种罕见的宏观视野，远超了一般的工程手册范畴。作者没有停留在计算度电成本（LCOE）这种基础经济指标上，而是将核电项目的长期资本支出、监管延迟成本以及社会接受度（NIMBY效应）等难以量化的因素也纳入了分析模型。我特别欣赏其中关于“能源安全”与地缘政治风险挂钩的章节，它探讨了核燃料供应链的全球布局，以及对稀有材料（如锆材和氦气）依赖性的战略分析。这本书仿佛在提醒读者：核能不仅仅是堆芯里的物理反应，它是一个涉及全球贸易、国家安全和长期公共政策的复杂系统工程。这种将技术细节与宏观战略紧密结合的叙事方式，极大地提升了该书的价值，使得它不仅是技术人员的工具书，更是政策制定者和战略分析师不可或缺的参考资料。它成功地将冷峻的技术分析与广阔的社会经济背景编织在一起，形成了一幅完整的核能产业全景图。

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