对核能的研发和利用有哪些?

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核能，即原子能，源自原子核内部中子或质子的重新组合所释放的能量。这种能量的巨大潜力在1千克铀全部裂变时表现得尤为明显，其能量输出相当于2700吨标准煤的化学能。核能的一个显著优势是其在能源供应方面的效率——一座100万千瓦的核电站每年仅需25至30吨低浓度铀燃料，而同等功率的煤电站则需300多万吨原煤，这些燃料可由10辆卡车运输至现场，而煤炭则需1000列火车。
核能的和平利用主要体现在核电站的发电能力上。瑞士等国家的核电站已经成为电力工业的一部分，利用原子核裂变产生的热能来发电。核反应堆根据使用的中子类型分为热中子反应堆和快中子反应堆，其中热中子反应堆因易于控制且不需要特殊的慢化剂而广泛应用。
核能作为能源发展的重要方向，在全球能源结构从石油向非油能源转变的时期，与煤炭和节能一同被视为解决能源危机的关键。核电站的优点包括：几乎不产生大气污染物，不会产生加剧温室效应的二氧化碳，高能量密度的燃料使得运输和储存更为便捷，以及较低的燃料成本比例使得发电成本稳定。
尽管核电站的安全性受到关注，但通过适当的管理和控制，核能可以安全地用于多种应用，如探伤、种子变异和癌症治疗。全球有436座核反应堆在运行，总发电能力约为3.517亿千瓦，占世界能源消费的约8%。
近年来，由于安全性问题、核废料处理和核不扩散等因素，核能在某些地区的发展速度放缓，但在亚洲仍保持强劲。为了推动核能的发展，各国正在研究新一代的快中子反应堆，并加强受控核聚变的研究。国际热核实验反应堆计划旨在证明和平利用热核能源的可能性，预计将在2013年前完成首个热核反应堆的建设。如果这一技术在未来50年内得以成功开发，它将显著改变全球能源格局，为人类提供几乎无限的清洁能源。