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同火电相比，核电在以下几个方面占有优势：
(1)资源优势。地球上蕴藏的铀矿和钍矿资源相当于有机燃料的几十倍。如果进一步实现受控核聚变，并从海水中提取氚和氘加以利用，就会从根本上解决能源供应的矛盾。
(2)核电站是高能量、少耗料的发电厂。核燃料的能量密度非常高，例如，1kg235U(铀)原子核完全裂变释放出的能量为8.32×1010kJ，相当于2000t汽油或2800t标准煤完全燃烧时放出的能量。1kg氘聚变时所放出的能量达3.5×1011kJ，是235U裂变所放出能量的4.2倍。所以，核发电将大大减少燃料的运输和贮存成本，对缺乏煤、石油、水力的地区，尤有吸引力。
(3) 大多数国家核电成本低于火电。电厂每度电的成本由建造投资费、燃料循环费与运行维修费三部分组成。一般而言，核电基建费用虽高于火电厂，但燃料费要比火电低得多，而运行费用不相上下。总的来看，折算到每度电的发电成本，核电厂已普遍低于火电厂约15~50。我国降低核电成本的根本途径在于提高国产化能力。
(4) 核电站是一种安全可靠并且清洁的电厂。
核电站严格按国际安全规范设计建造，运行时严格控制三废排放，对放射性排放也经严格处理。即使从放射性排放来看，核电厂对环境的污染也比火电厂小。相比之下，核能是更为清洁的能源