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1克铀所含的能量相当于2吨石油或3吨标准煤燃烧所含的能量。与石油和煤不同，核燃料是可回收的，在增殖反应堆中，实际上产生的燃料比用完的多。由于这些原因，核能是目前为现代工业经济提供动力的最佳手段。 核电厂利用受控的核裂变链式反应(即分裂原子)来加热水并产生蒸汽来驱动涡轮机，从而发电。  核能通常被称为“清洁”能源，因为发电厂不会释放温室气体或其他气体。随着世界各国寻求低排放能源，必须权衡核电的好处与运行风险以及储存乏核燃料和放射性废物的挑战。 自从1954年在俄罗斯奥布宁斯克建造第一座反应堆以来，全世界已经建造了667座反应堆，尽管目前只有440座在运行，其中95座在美国。截至2020年4月，55座反应堆正在建设中，其中4座在美国，12座在中国。  2017年，美国生产了全球近三分之一的核电。法国、中国和俄罗斯是核能发电量第二至第四的国家。 压水堆和沸水堆是最常用的技术。三分之二以上的反应堆是压水堆。 能源的平均成本包括电厂建设、运行、维护和加油的终生成本。预计近期建成的电厂LCOE为:天然气:3.81/千瓦时；核能:7.49/千瓦时；生物发电:9.48/千瓦时。  大多数核反应堆使用“浓缩铀”，这意味着燃料中铀-235 同位素的浓度更高，更容易分裂产生能量。铀矿开采时，铀-235的平均含量不到1%。 碾磨和浓缩过程粉碎矿石，用溶剂提取氧化铀(即黄饼)，并将其化学转化为六氟化铀)，其被富集以增加燃料中的铀-235浓度。最后，转换制成浓度为3%-5%的铀-235颗粒粉末。 铀可以通过气体扩散或气体离心来浓缩。两者都从主要含有铀238的气体中浓缩稍轻的铀235分子，前者用薄膜过滤器过滤，后者通过旋转过滤。其他技术目前正在开发中，激光浓缩工艺最接近商业可行性。  最大的铀矿在澳大利亚(占世界30%)、哈萨克斯坦(14%)、加拿大(8%)和俄罗斯(8%)。 从全球来看，2020年核能反应堆需要68240吨铀。 核燃料循环是生产、使用和处置铀燃料的整个过程。为一座10亿瓦的核电站供电一年可能需要开采20，000-400000吨铀矿石，将其加工成27.6吨铀燃料，并处置27.6吨高放射性乏燃料，其中90%(按体积计)为低放射性废物，7%为中等放射性废物，3%为高放射性废物。 一个铀燃料小球包含相当于一吨煤的能量。典型的反应堆容纳1800万个小球。 |
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