核电站的原理就是烧水吗？
完全外行，简单了解了一下核电的发电原理，就是用核能烧开水，然后再蒸汽推动发电机发电，这是真的么？抱歉各位，之前的这句话实在是太low，给各位说一声对不起，其实并不是那个意思，并没有任何瞧不起的成分，在考虑过之后，想再补充两个问题：1.目前这种“烧水”的发电方式，效率高么？2.有没有可能把核能直接转化为电能？不通过其他形式的转化？3.如果有，那核能直接转化的效率是不是比目前这种“烧水”的发电方式更高呢？再次为自己之前的话道歉。
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简单粗暴地回答一下： 就是烧水。 题主补充的两（san）个问题： 1.高 这个烧水不是在家里烧开水喝。电站所使用的蒸汽轮机，与大众了解的蒸汽机相比，效率高了太多。现代火电站经过百年发展，生产的各个环节几乎榨干了所有能利用的热量。 核电的效率相对火电要低一些。同样是烧水，核电的蒸汽温度比火电低很多，这直接导致了现在商业化运行的核电效率低于火电。原因一是核电自身的技术问题，核燃料芯块的锆合金包壳与水的相容温度不允许超过350°C，二是为了安全考虑，较低的蒸汽温度能提高安全性；由于核电事故的特殊性，在现有的技术条件下，没人敢提高核电站的蒸气参数（这里核电指压水堆）。火电炸个锅炉电视上报一次就完事了，过几天大家都忘了，没死人可能连电视都上不了；核电的反应堆要是炸了，几千公里以外的超市的盐都能被抢光，呵呵呵。2.有目前的磁流体发电技术就可以实现热能与电能的直接转换。PS:红警2里苏联的电厂就叫磁能发电厂，用的是不是就是这种技术呢←_←3.不高而且技术还非常复杂，所以现在还处于试验阶段。如果磁流体发电效率又高，经济性指标又好，没有不用的道理。不过磁流体发电的效率还有很大的提升空间，各方面的研究都在进行中，这东西我没学过，不敢把话说太死。有关于磁流体发电研究史的话题，可以参见我的这个回答：注：鉴于评论区部分知友指出四代堆的问题。为了避免误导不明真相的群众，在这里做一下说明。以液态钠冷却快堆为例，这里核反应堆直接加热的不是水而是液态钠，而液态钠吸收来自反应堆的热量后再将热量通过蒸汽发生器传导给汽水系统。所以像快堆这种情况，可以说算「烧水」，也可以说不算「烧水」。不管怎样，最后核反应堆的能量还是要提供给水蒸气进汽轮机做功。注： 一部分高温气冷堆使用氦气作为工质，直接将高温氦气通入透平（涡轮机）中做功，不再属于「烧水」的范畴。液态钠冷却快堆液态钠冷却快堆高温气冷堆高温气冷堆话说题主也不必太过自责，作为一名爱好科学的优(zhong)秀(er)少年，当我第一次听说核电这么高大上的东西，其实也是烧开水的时候，不禁对人类未来的发展前景产生了森森的忧虑。不过放心，从长(ke)远(huan)的角度来看，人类早晚有一天会抛弃烧开水这种原始的手段，迈入无工质的新时代。毕竟，我们的征途是星辰大海嘛。-------------------------------------5.27更新 分割线--------------------------------------以下为吐槽时间：这个是普通民众心中的蒸汽机原理图：他们见到的蒸汽机实物一般是这样的：锅炉就是这样的：但是火电厂的锅炉是这样的：但是火电厂的锅炉是这样的：汽轮机（的低压缸）其实是这样的（对，这只是汽轮机的一部分）：原理图是这样的：和这样的：和这样的：还有这样的：还有这样的：普通民众对火电站工作流程的认识（手绘，画风高能请注意）：普通民众对火电站工作流程的认识（手绘，画风高能请注意）：但是实际上火电厂的流程是这样的：但是实际上火电厂的流程是这样的：中间偏右的锅炉与左下角的汽轮机之间有很多根管子，这是因为从锅炉烧热的蒸汽进入汽轮机做完功不是直接变成水了啊。我们会把他们送进锅炉再烧一烧再回汽轮机做点功，然后再送进锅炉再烧一烧再回汽轮机做点功…这么一来一回，能用的热量基本都榨干了。中间偏右的锅炉与左下角的汽轮机之间有很多根管子，这是因为从锅炉烧热的蒸汽进入汽轮机做完功不是直接变成水了啊。我们会把他们送进锅炉再烧一烧再回汽轮机做点功，然后再送进锅炉再烧一烧再回汽轮机做点功…这么一来一回，能用的热量基本都榨干了。当然这还只是汽水系统的一小部分东西，锅炉的磨煤、送煤、燃烧，烟气的处理，泵与风机，处处都有学问。大概就说这么多吧，由于专业的关系，跑题跑到火电了，核电这方面，懂的不是很多就不说了。5.31更新点赞这么多，再补一张手绘， 部分人士 对核电站的认识：
更新完毕||这是我的专业，怒答。1.是的，就是烧开水。但不要瞧不起烧开水。对于燃煤电厂，现在国内最先进的机组要把水烧到27 MPa、600 摄氏度以上（气态）。同样是烧煤（可能要烧更多煤），几年前的机组就达不到这个水平。如何把水温提到更高、如何不让受热材料罢工、如何在此同时更省煤，你以为这还是石器时代的东西么？毫不客气地说，这就是高科技！很多人以为核电厂很先进。的确，核反应堆部分的确是高科技。但“烧水”的部分，核电的配置还不算高。目前国内还没有主蒸汽达到上文参数的核电机组，但近年新上马的超超临界燃煤机组都已经达到这个水平了。2.效率不高。但没办法。目前热能动力发电机组都是郎肯循环（包括常规核电），其发电效率最高不会超过对应温限卡诺循环（一种理论循环）的效率。效率高不高？不高！事实上，几乎所有热机的效率都不高（包括内燃机、蒸汽机等等等等）。常规的也就30-50%，极限一些的目前也很难达到70%。怎么提高这个效率？告诉大家，这也是高科技！为什么不采用别的循环？告诉大家，如果谁能提出一套新的、效率有明显优势、适合工程推广的循环，谁就足以名垂青史了。就像郎肯，他提出的郎肯循环当年效率能达到百分之二三十就不错了。但事实上，他依然是名垂青史的科学界名人中，极少数的工程师出身的科学家。别小看这些名字看似简单的东西，这背后都是科学！我们在家烧水泡茶和发电机组“烧锅炉”发电，同样是烧水，技术含量绝对是不同的。3.核能直接转化为电能，这是新领域，也是我们平时观念中的高科技，距离成型还很远。现在的核能发电，中间夹杂着热能的过度，与现有成熟科技紧密结合，是可以在核能电能直接转化的科学问题没有攻克之前便可以投产的一种方式。热力学第二定律效率极低。【高中生们是不是已经闹不明白了？热二律也有效率】这种直接转化才是最了不起的。但目前似乎没什么技术可以实现可控地直接转化。一旦实现，目前的能源危机也就迎刃而解了【当然新的能源危机也许会随之而来】。其实，无论什么热机，实现热力学第一定律效率大幅升高都不是难事，譬如引入热电联产等途径，足以将热一律效率提高到90%以上。但提高热力学第二定律效率是比较艰难的。这已经是学科中段位相对较高的内容了，有机会可以展开聊一聊。我想强调的一点是，别看什么机组原理是“烧水”，就小看了这类技术。这背后可不乏高段位的东西。有些方面我国已经领先世界，而有些东西我们国内想做都做不出来。---------------------分割线---------------------一觉醒来发现被推荐了，好高兴(￣▽￣)然后评论里有小伙伴说还没有看过瘾就打住了(￣▽￣)其实当时写的时候我就是觉得展开说量太大所以紧急打住的。其实大家应该可以理解的(￣▽￣)想象一下大家的高中课本中热力学第二定律的内容。连那帮编教材的老头子都懒得展开的内容，我当然是要嫌麻烦啦(￣▽￣)此外还有一理由。学术圈有造字的优良传统，无论中外都是。不过人家老外造字无非是造个新单词，而我们中国科学家造个字输入法肯定就打不出来了=(当然输入法也在努力，比较典型的就是焓和熵，已经可以顺利打出来了。但还有一些领域的字没有受到字库开发者的重视，比如热力学第二定律中一个很重要的概念【火用】【yōng】（默念：这是一个字，这是一个字，这是一个字，说三遍）。【补充：在评论区朋友的提醒下，我发现这个字用手机居然能打出来。果断转战手机。“?”，就是这个字。下文已经写好的我视情况改动一下】FYI，老外给这个概念取的名字叫exergy，是不是也怪扯的？火用分开打不太好看，所以下文我用exergy代替火用。下面大家看到exergy，请自觉读作“yōng”。其实exergy并不是一个用途狭窄的概念。与焓、熵一样，不仅仅是热力学概念，在化学中也有应用空间。化学部分我是外行，单独说说与发电有关的相关部分。很多人都学过，热力学第二定律揭示了能量传递的方向性即自发状态下热量从高温物体传向低温物体，或者说是『能量的品质差异』即不能从单一热源吸热使之完全转化为有用功而不产生其他影响。（然后我省去了大量展开和逻辑推导过程直接得出结论）在此基础上，基于能量品质得出的效率统称为第二定律效率。与一定律效率不同，一定律单纯地关心“量”：我烧了1kg标煤，放热29271kJ，因此输出了29271/2 kJ的电能，0.4*29271 kJ的热量进入供热管道，剩下的热量耗散了，结论是0.9*29271 kJ的热量都成为了有用能，我这个发电系统的效率是90%。这就是热一律效率，简单吧？现在有一种生产方式叫热电联产，把发过电后有一定温度的乏汽拿去供热，就是这么玩的。你说它效率高么？的确是高的，毕竟乏汽热量不用白不用，顺着凝汽器走了也是浪费。但是你觉得刚才算得的90%很有说服力么？还真是差点意思，对吧？但用热一律我就说不清楚了，得祭出热二律。而在使用热二律之前，还要先解释清楚能量品质及其意义。下面我打个比方。我又烧了1Kg标煤，这次我假设燃烧出来的烟气平均温度能达到1000度，那么理论上这团火焰可以加热所有低于1000度的工质。譬如，我可以去加热900度的水蒸气。但我选择了600度的水蒸气。换热后我的烟气温度降到了600+。虽然温度依然高，热量依然存在，但应用范围发生了变化。如果我去加热900度的水蒸气，换热后烟气依然能达到900度+，回头依然可以再加热600度的水【这里假设水蒸气量不大，远远没有用完煤放出的热量】；但我直接加热600度的水后，虽然还剩余大量的热量，但让我回头加热900度的水？没办法，已经不行了。这就是能量的贬值。在能量总量充裕的前提下，“能级匹配”是一件非常重要的事情。这里就要回答一下评论中的问题。由于能级的不匹配，无论是火电还是核电，只要中间有水做过渡，能级不匹配的现象就非常严重。如我最前面所说，现在顶尖的火电机组也就是把水从300+加热到600度，顶多再热蒸汽终温再高10度（再热热段610度是目前我已知的国内电厂的最高配置，主蒸汽似乎没谁敢再加10度），非常不匹配。所以这个过程其实是电厂损失真正的大头，煤的供能能力在火电厂目前还没能得到充分发挥。核电就更不用说了。那么，能不能把能级的概念量化？能，许多理论都可以。目前比较成熟的一套理论体系就是这个exergy分析理论。（不行了我要粗门回头更啊亲别忘了点赞撒(￣▽￣)）（坐火车上接着更(￣▽￣)）对于exergy这个外来词，有些译者译作了“有用能”，这其实比yōng更加容易理解。exergy是可以『全部』转化为其他种类能量的能量。简单地说，一定量的工质中携带着一定量的能量，但其中只有一定比例的能量能转化为“高阶”能量，也就是我们所说的yōng/exergy。我们以单位工质含?的多少作为衡量能量品质的指标，就是比?（当然，也有很多其他类似的指标）。比如，电的比?是1 （单位：kWh/kWh 电能），机械能的也是1（单位：kJ/kJ 机械能）；燃料的比?根据种类的不同有不同的计算方法，也有不同的估算方法，很多学者持有的观点也有不同，譬如煤，有人用高位发热量估计，有人用低位发热量估计，有人用经验公式估计，然后还各有各的道理（学术圈嘛，高科技嘛，你们懂的）（单位kJ/kg燃料）；传热的?则用传热量乘以对应温限的卡诺循环效率来计算；等等等等。比?越高，能量品质也就越高，当然贬值空间也就越大。能量可以守恒，?则不。随着能量的贬值，?总量是可能越来越少的。传热过程的?损公式是这样的：『exergy损=流入系统的总exergy - 流出系统的总exergy』很容易理解吧，因此传热过程的?效率就是这个样子的：『exergy效率=流出系统的总exergy / 流入系统的总exergy』这就是一种比较典型的热力学第二定律效率：传热过程的?效率。也是对发电系统应用广泛意义非凡的一种热二律效率。exergy损跟什么有关呢？（终于回到正题了，但我要下车啦(￣▽￣)回头更）-----------------------我天，我的手机能打出?字！?损?损?损?损燃料?燃料?燃料?传热?传热?传热??效率?效率?效率?效率好了开更-----------------------接下来的话题麻烦到不想写。。传热?损的决定性因素在于温差，理论上没有温差的传热才没有?损。但我们也知道，没有温差也没的传热。所以理论上最理想的传热应该是微元传热。【插一句：如果换作第一定律角度看问题，关注点就是减少耗散。从此看出一定律与二定律的视角全然不同，可以相互配合】但理论就是理论，微元这种东西太理想化了，不仅要分级，还要分无限级。现在电厂能分到几级呢？一级。真就是一级。因为烟气是单方向流动的，高温烟气不调整方向，水怎么鼓捣本质上都只能算一级（形式上不一定）。所以我们看过热器是一级，再热器是一级，省煤器是一级，空预器还是一级。近年新兴的研究方向，有增设低温省煤器的，有增设高温空预器的，和原有设备加起来终于勉强可以算两级布置了（的确可以算是）。总之锅炉里更多地还是要受到烟气的限制，难以把换热分割得特别细致。哪里例外呢？有两处。一是水冷壁。水冷壁面积超大，烟气温度变化与尾部烟道的规律完全不同，所以这里其实是可以细致一些的。但这里的水温比较低，也就三百来度，跟火焰温度差异极大。?损那是止不住的高啊。二是回热加热器。这里不是用烟气加热了，所以卯着劲分级。几年前中国“三高四低一除氧”就已经是标配了，近年的新机组“四高四低一除氧”“三高五低一除氧”“四高五低一除氧”也出现了一些。可以说电厂的回热系统是最能体现“能级匹配、分级利用”的思想的。当然，级越分越细，意味着汽机系统越来越复杂，对汽机制造技术的要求越来越苛刻，也意味着生产成本、设计难度越来越高。而且，回热意味着在汽机缸体上打洞，因此在没有技术革命的前提下，这一部分是绝无可能向微元迈进的。当然了，由于天时（理论方向清楚）地利（所处位置有利于能级匹配）人和（回热加热器的设计理念）的共同作用，跟炉膛、过热器的?损失相比，回热加热器的?损真是小菜一碟了。这也算是第二定律指导下的节能成果之一吧。完了。上面这部分主要是为了解答热力学第二定律效率方面的问题。先说到这。发这么多东西主要是为了给知乎的童鞋们看看，电厂的门道绝不像一些同学鄙视的样子烧个锅炉什么的，更不是什么“瓦特时代”的东西，这都是国内外的科研工作者、电力工作者百年来不断努力积累下来的。而我讲述的部分仅仅是我们学科中众多分支之一。商业模式也许有垄断一说，但学术界和工程界是不存在什么“垄断”的。百年来，电力科学从来没有坐享其成、驻足不前。话说回来，如果瓦特时代的东西改巴改巴就足以稳定供给中国15亿人用电，那我们现代科技的出现真就没有任何意义了。
作为一名核电站运行，我来回答吧。先说简单答案，核电站原理其中的一步是「烧水」。下面详细回答，普及一下核电站的原理吧。希望有耐心读完。烧水本质上是能量转化，其他能量转化成了水的热能。而核电站「烧水」用的是核能，在反应堆里进行，这一步比火电站用锅炉「烧水」复杂很多，因为涉及到核裂变反应。众所周知，火力发电厂利用煤、石油或天然气发电，水力发电站利用水力发电，而核电站则是利用原子核的裂变能发电。目前世界上的核电站 60%以上都是压水堆核电站，其主要由反应堆、蒸汽发生器、汽轮机、发电机及有关系统设备组成。其工作原理流程如图 1.1所示。在核电站中，反应堆的作用是进行核裂变，将核能转化为水的热能。水作为冷却剂在反应堆中吸收核裂变产生的热能，成为高温高压的水(注：这就是「烧水」，只是用核反应的能量在反应堆里烧水，这一步比火电站用锅炉「烧水」复杂很多)。然后沿管道进入蒸汽发生器的 U 型管内，将热量传给 U 型管外侧的汽轮机工质（水），使其变为饱和蒸汽。被冷却后的冷却剂再由主泵打回到反应堆内重新加热，如此循环往复，形成一个封闭的吸热和放热的循环过程，这个循环回路称为一回路，也称核蒸汽供应系统。一回路的压力由稳压器控制。由于一回路的主要设备是核反应堆，通常把一回路及其辅助系统和厂房统称为核岛（NI）。汽轮机工质（水）在蒸汽发生器中被加热成蒸汽后进入汽轮机膨胀作功， 将蒸汽焓降放出的热能转变为汽轮机转子旋转的机械能。汽轮机转子与发电机转子两轴刚性相连，因此汽轮机直接带动发电机发电，把机械能转换为电能。作完功后的蒸汽（乏汽）被排入冷凝器，由循环冷却水（如海水）进行冷却，凝结成水，然后由凝结水泵送入加热器预加热，再由给水泵将其输入蒸汽发生器，从而完成了汽轮机工质的封闭循环，我们称此回路为二回路。二回路系统与常规火电厂蒸汽动力回路大致相同，故把它及其辅助系统和厂房统称为常规岛（CI）。综上所述，压水堆核电站将核能转变为电能是分四步，如图 1.2 所示，在四个主要设备中实现的：（1） （1） 反应堆——将核能转变为水的热能；（注：「烧水」）（2） 蒸汽发生器——将一回路高温高压水中的热量传递给二回路的水，使其变成饱和蒸汽；（3） 汽轮机——将饱和蒸汽的热能转变为汽轮机转子高速旋转的机械能；（4） 发电机——将汽轮机传来的机械能转变为电能。即，核能发电包括核能→热能→机械能→电能的能量转换全过程。其中后两种能量转换过程与常规火力发电厂内的工艺过程基本相同，只是在设备的技术参数上略有不同。核反应堆从功能上相当于火电厂的锅炉系统（火电站用锅炉「烧水」）。但由于它是强放射源，流经反应堆的冷却剂带有一定的放射性，一般不宜直接送入汽轮机，所以压水堆核电站比普通电厂多了一套动力回路。扩展：目前的水电站，风电站，火电站，核电站等最后都是把机械能→电能。但前面步骤的能量转化是不同的。水电是水的势能→水轮机的机械能→带动发电机产生电能。风电是风的动能→风车的机械能→带动发电机产生电能。火电是燃料的化学能→水的热能→汽轮机的机械能→带动发电机产生电能。核电是核反应的能量→水的热能→汽轮机的机械能→带动发电机产生电能。其中，核电站和火电站前面的步骤简单说都是「烧水」，只是原料不同而已啦。一个是核燃料，一个是煤等化石燃料。但由于涉及核裂变反应，导致核电站比火电站复杂。嗯，反应堆就在中间那两个大圆柱子里。图片来自百度。已授权知乎日报。其他需转载请私信本人，谢谢！
更准确的说，除了光伏以外的所有主流发电站的本质都是“轴转动”。区别只在于用什么推着转。水电是水直接推着叶片转。风电是风直接推着风车转。核电和火电是用水蒸气推着转。把水烧开是其中一个步骤。事实上，你可以把核电厂看成一种比较另类的火电厂，只不过烧的燃料比较特别。天然铀可以看成山上砍的柴，浓缩铀可以看成用柴片加工来的木炭，燃料组件可以看成用纸包好的木炭，这样在运输时不至于污黑你手。核反应堆就是烧炭的炭盆，水烧开了推动叶片旋转，切割磁力线产生电力。不过核电厂一个特殊的地方在于，它的水分成两组，炭盆烧开的水蒸气是用来加热另一组水的，另一组水烧开了才是推动叶片的。这么安排是怕炭盆那组水污了后者的干净。。。烧尽的炭渣就是核废料，你可以把核废料看成是还会继续有余热几十年的炭渣，所以要把它泡在一个池子里。或者运到到戈壁滩上交给国家统一处理。
你以为烧水是个很简单的事情么，别说核电了，就是火电的锅炉也不是那么简单的，有一门学科叫热能与动力工程，本科/专科毕业加实习一年，连锅炉专责都不算，只能叫锅炉运行人员。燃烧的区别是非常大的，火箭发动机是燃烧，你划根火柴点酒精等也是燃烧，两个完全不能比的，退一步讲就是烧煤粉炉和循环流化床炉的区别都需要重新回去上课。再说锅炉烧开水出来啥样的蒸汽，也是一堆讲究的，我不扯了。火电烧开水，通常是煤粉碎后进锅炉燃烧，调节燃料和风量就可以调节功率。核电厂是反应堆烧，这个区别更大。这个就不讲了，单一个将链式反应维系在核反应堆临界状态不至于失控或者熄火就可以列出几十页的说明，如何研究分析控制更是一两本书都写不下来的。除了反应堆和核电站的锅炉属于完全不同的热源之外，核电比火电烧开水麻烦的地方有几点：水的感生放射性，压水堆需要双回路和沸水堆的蒸汽轮机需要屏蔽；水不仅仅是作为冷却剂存在的，同时也是反应堆的慢化剂和控制载体（压水堆通过调整一回路水硼酸浓度来辅助调节反应性，沸水堆通过再循环流量调整反应堆空泡比例辅助调节，都需要考虑破口事故的后果）；压水堆存在由于水相变影响传热造成的沸腾危机，需要控制偏离泡核沸腾比，防止燃料包壳超温威胁完整性。所以核电烧个水也是比火电高大上的，火电烧个锅炉也比电热壶要高达上的，电热壶烧到水开自动跳还带保温也是要比点煤炉子高大上的。再说核能应用上还有使用布雷顿循环的高温气冷堆和直接热电转换的热离子堆设计，可惜前者没商业运行的核电站，后面只有航天器上用。---------------------------------------------------------在核裂变当中，裂开的两个新原子核集中了大部分能量（裂变总能量的85%），这部分能量以原子核运动的形式存在，也就是宏观表现为内能，所以核能的利用方式依然是热能转换的过程。而我们已知的热能转换方式中效率较高的就是热机。磁流体、热离子发射或温差发电等直接热-电转换能达到的效率非常低或依赖于非常高的温度，在核能利用中存在较大困难。在主要的热机类型中，核反应堆的运行特性决定其不可能使用内燃机，只能使用另外三种热机，基于郎肯循环（也有译作兰金）的蒸汽轮机、基于布雷顿循环的燃气轮机、基于斯特林循环的斯特林热机。其中斯特林发动机拥有最高的理论效率，但实际上实用效率不高并由于换热面积限制难以大型化，布雷顿循环需要高温热源才能提高效率，并且需要气体工质，导致核反应堆的功率密度较低，直到高温气冷堆技术成熟才被列入选项。水是人类熟悉和最常利用的工质。廉价易得、性质稳定、比热和蒸发潜热高。水也是慢化性能极佳的慢化剂，在核能早期发展中，使用水冷却的天然铀反应堆是最早的一批核反应堆，基于水慢化的铀栅格处于临界安全和冷却的需要被广泛研究，其核性质为人所熟知；在最早作为潜艇动力堆的压水堆发展历程中，关于水堆的反应堆物理、材料、水化学得到了长足的发展，并显示了作为动力堆的优良潜力：较高的功率密度（得益于优秀的慢化性能）、可以使用低浓缩铀、工质易于获得和加工、与反应堆内材料的良好相容性、一定的自然循环排热能力。这就使得大部分动力和研究反应堆以水作为冷却剂，并兼做慢化剂。在早期的商业核能发展中，水堆以较高的功率密度击败了气冷堆并压制了石墨水冷堆和重水堆（高功率密度减少了核废物产生、降低了退役成本、并易于布置安全壳），并通过欠慢化设计取得对重水堆和石墨水冷堆的一定安全性能和成本优势（这两种反应堆使用压力管结构，堆芯过慢化，可能存在正的空泡反应性，重水堆需要大量昂贵的重水），成为主要的商业核电堆型。随着高温气冷堆的成熟，以及超临界二氧化碳在反应堆中的可能应用（气冷或金属冷却快堆、熔盐堆），布雷顿循环的闭式燃气轮机或基于此的联合循环，对目前的水冷堆具有效率上的优势。在高温气冷堆中，很高的冷却剂温度大幅提高了燃气轮机的效率，但反应堆功率密度较小，为保留其由于燃料和较低功率特性所获得的更佳固有安全特性的同时获得更好的经济性，多数采用单堆功率较小的模块化设计，为提高经济性，采用紧凑的氦气轮机直接发电是有竞争力的选项；超临界二氧化碳甚至可以大幅度缩小轮机体积使其缩小到蒸汽轮机的高压缸大小。但是由于反应堆技术发展验证的周期问题，这两种反应堆还没有得到商业应用。而轻水堆的进一步发展型号基于超临界水的超临界水堆，由于技术继承性的优势成为新一代核电站的研究重点之一，其效率也较现有反应堆有了进一步提高。------------------顺便提一下温差发电和热离子堆。这两种都是直接的热电转换，没有运动部件，但效率偏低，主要应用是在空间探测上。利用热电效应，可以实现直接的热电转换，但效率低，实验室效率不过14%左右，目前主要以配用核电池的方式用于空间探测器，旅行者号就是使用这种电源。热离子堆是苏联在冷战时期发展的一种空间反应堆，原理是利用金属表面热电子发射现象提供电能，需要燃料元件将金属（通常是钨、钼等熔点很高的金属）加热到摄氏度后逸出电子，电子通过中间空间到达收集器，并在发射器和收集器之间形成电位差驱动负载，转换效率在5~25%。由于反应堆比大功率核电池更加经济并能实现更大的功率，被苏联发展后用于大功率的军事雷达卫星，但有坠毁导致放射性污染的不良记录。
高温气冷堆有一些直接使用气透平的，是不烧开水的。但是大部分还是要烧开水。
1：确实是烧水---准确点说是烧水后用蒸汽轮机发电。2：烧水的效率不算太高（当然也不低，一般都有30%-40%），例如说内燃机、燃气轮机的理想工况下效率都应该比它高（内燃机大约40%+，燃气轮机应该更高一些）。3：有。一般还有两种：3.1：利用半导体的。但是这种方式的输出功率非常低，一般不用于核裂变发电，而只用于放射性元素/同位素的自发衰变，所谓的核电池大部分都是这个原理。3.2：利用转换。这种方式相对输出功率比较高，一些卫星上的大功率核反应堆用的就是这种方式。4：核电池的实际能量转换效率非常低，大约不到1%。热电偶可能会好一点，但是个人认为不应该比烧水高。5：最后一句话：烧水（蒸汽轮机）发电，先别管效率如何，它是在这个功率级别（数百兆瓦）下的唯一选择。ps：感谢
的提醒，在数百兆瓦功率下，水电是另一种不烧水的机制---用的是水流冲击涡轮的原理。而大型火电站，其实也是通过烧水后发电的。简单点理解，就是火电站和核电站的最大区别，在于烧水的能量来源不同：火电站是化石燃料，而核电站是核燃料。
这类问题还可以这么问：同样是喷射，长征火箭和二踢脚有什么区别？火星探测器不就是距离远点的遥控赛车么？航母不就是大的能跑飞机的船么？你完全搞错关注点了少年！！！核能最大的难点，是让反应堆平稳安全地释放能量，这种能量的结果就是源源不断地热能。至于烧水，那只是把热能转化成动能，不是什么重要环节。所以你的问题把核心巧妙地避过了好么！！烧水是最不重要的好么！！
所有热电厂的核心原动力，就是烧开水，或者说加热工质。话说问问楼上的，气冷堆商用还得多久。高大上的等离子体为啥只在航天器商上用。
是也不是。压水堆沸水堆重水堆是烧水。高温气冷堆是烧氦气（此处“烧”意为加热非燃烧，下同）。快堆是烧液态钠。熔岩堆是烧熔融金属化合物。以后要有了新堆型我会来update的
题主难道不知道现在电厂里最贵的设备就是烧水的锅炉咩？
你应该说核电站的原理是烧冷却剂，水只是其中之一，还有氨气，液体钠等很多冷却剂。因为所有的核电都是把核能转换成冷却剂的热能储存，再由热能转换成机械能，之后转换成电能。钠是极好的一种冷却剂，比热容极高。未来核电发展只要能寻找的一种比热容大的冷却剂，和相应的慢化剂，如果是快中子堆就不用慢化剂了。
这么多人都回答了，我就不多嘴了。记得大一上锅炉概论的时候，一个老教授说过一句话。我们这行科技含量仅次于航天。现在上的差不多了，感觉就是原理很简单，但不确定性太多，应用于工程更复杂，这么庞大的体系，任何环节出毛病都可能崩溃，出毛病的地方可能会跟病根离得很远。特别有种老中医的味道。再加几句，真心没感觉核电有多高大上，可能也是外行的事。主要就是核燃料稳定燃烧吗？外加温度压力也不是很高，最容易出问题的可能就是核燃料那块。相比于火电，火电问题实在太多，水处理是一块。对于燃烧有硫，硝的处理，水分灰分的处理。那么多管子高温度高压力不漏就不错了还得受热均匀，流场稳定。管子还可能热变形，煤里的杂质可能使管子传热恶化。这都是技术可以解决的东西。还有人祸呢，煤里给你掺点水，放点石头，以次充好，汽温上不去，汽机出力不足，炉膛结渣玷污。不说了，这要不是复习锅炉原理复习郁闷了，谁会无聊到在这吐槽。
火电站也是烧水有的太阳能发电站也是烧水内燃机的原理是烧火→_→醒醒吧题主，你现在还生活在原始社会，所谓高科技都是高层给你的幻觉
你所说的烧水只是核电站发电系统中的一个部分，算不上原理，烧水产生的水蒸气可以理解为是一种带动发电机工作的动力吧，核能发电利用铀燃料进行核分裂连锁反应所产生的热，将水加热成高温高压，利用产生的水蒸气推动蒸汽轮机并带动发电机，与传统活力发电站相比，只是以核反应堆及蒸汽发生器来代替火力发电的锅炉，以核裂变能代替矿物燃料的化学能。
简单的回答就是烧水，不过是在高温高压下烧水，目前大量使用的压水堆核电机组的平均温度为310℃，压力为155个大气压。不过和火电机组比压力和温度还是很低，这就导致效率不是很高，大概在30％左右。至于直接利用核能现在还没有那个技术，现在卫星上的核能电池应该属于直接利用，不过和核电站原理有本质的区别，不能大规模使用。按照常理来说直接利用核能的效率会高。些
这么说好像也没错@_@
我们学核工的一般都谦称自己是 烧~锅~炉 的。其实就是烧开水，基本思路就是核能→热能→动能→电能。热能部分为了防止核污染，都是二级回路。
不，是花式燒水