“核能复兴”呼之欲出
核化学家蒂姆·格雷戈里主张进行一场“核能复兴”。他认为,尽管公众因历史事故和核武器而心存恐惧,但核能实际上是一种极其安全、可靠且对环境影响极小的能源。与化石燃料相比,核能通过替代污染源已经拯救了数百万人的生命;与风能和太阳能等可再生能源相比,核能的电力供应更加稳定。他指出,核废料不仅数量极少,而且大部分可以回收利用。因此,他呼吁各国借鉴法国的成功经验,推广小型模块化反应堆等新技术,以确保未来能源供应的稳定和低碳。
摆脱历史阴影
核能的发展深受其历史背景的影响。它诞生于实验室,但其大规模应用始于军事目的,即曼哈顿计划。这使得公众心理上将核电站与原子弹紧密联系在一起。
- 错误的关联: 许多人对核能的恐惧源于其与原子弹的混淆,但两者在目标和原理上截然不同。
- 军事起源的普遍性: 许多现代科技,如化疗药物和运载火箭,最初也源于军事用途。
- 被中断的乐观时代: 在20世纪70至80年代,核物理学家曾普遍乐观地认为,核能将通过提供丰富、可靠的清洁能源来改变世界。然而,几次备受瞩目的事故中断了这一进程。
重新审视核事故
公众对核能的恐惧主要由少数几起事故放大,但若理性分析,这些事件的实际影响常被夸大。
- 三里岛事件: 这起事故中无人死亡,也无人受到额外辐射。其最主要的影响是 终结了北美核电的扩张。
- 切尔诺贝利事故: 这场灾难是苏联时期有缺陷的反应堆设计和腐败管理的直接后果。事故的直接死亡人数约为30人,后续因甲状腺癌等导致的死亡人数约为数百人。
与化石燃料每天造成的死亡人数相比,这些数字显得微不足道。化石燃料在短短几小时内造成的死亡人数,就超过了核能历史上所有事故的总和。
更重要的是,核能通过替代污染严重的化石燃料,拯救了大量生命。一项研究估计,在1971年至2009年间,核能的使用避免了约 1.8万例 因空气污染导致的死亡。
核反应堆的内在安全性
核反应堆的本质是一个“巨大的哨响水壶”,其核心是通过分裂原子来产生热量,进而烧水产生蒸汽来驱动涡轮机发电。这个过程受到严格的工程设计和多重安全机制的保障。
- 临界状态: 维持核链式反应的条件非常苛刻,经过精密调控,难以意外发生。
- 被动安全特性: 现代反应堆大多具备 “负温度系数”。这意味着反应堆温度越高,链式反应速度越慢,从而实现自我调节和冷却。
- 主动安全措施: 在紧急情况下,数百根控制棒可以瞬间插入反应堆,立即中止所有反应。
关于核废料的“无聊真相”
公众对核废料的印象通常是冒着绿光的有毒液体,但事实远非如此。
- 数量极少: 一个人一生所需的全部电力若由核能提供,其产生的核废料 连一个咖啡杯都装不满。全球历史上所有高放射性核废料可以装进一个中等大小的音乐厅。
- 并非废物: 所谓的“核废料”中,95%的原子可以被回收,重新制成核燃料。它实际上是一种被丢弃的强大能源。
- 宝贵资源: 核废料中富含多种同位素,可用于癌症的诊断与治疗,以及为深空探测器提供动力的电池。
成本、效率与能源选择
尽管在欧美,核电站的建设周期长、成本高昂,但这并非核能本身的问题,而是西方国家在大型基础设施建设方面普遍面临的挑战。
核能拥有所有能源中最小的环境足迹,这得益于其巨大的能量密度。
- 亚洲的经验: 在亚洲,建造核反应堆的平均时间与欧洲在1980年代的水平相当。例如,阿联酋在短短几年内就将核电比例从零提升到了25%。
- 系统成本的重要性: 评估电力成本时,不能只看发电成本,还必须考虑 “系统成本”,即可靠性、输电和储能的费用。风能和太阳能因其间歇性,系统成本极高。
- 核能的优势: 核能极其可靠,易于并网,且寿命长,因此在计入系统成本后,其综合成本优势反而凸显。
未来的核能图景
未来能源的理想模式应效仿法国的成功经验,即大规模推广核能。法国在上世纪用25年时间建造了55座反应堆,如今拥有欧洲第二清洁的电力,且电价低于欧盟平均水平。
一个可行的未来是推广 小型模块化反应堆(SMRs)。
- 灵活部署: SMRs可以部署在传统反应堆无法进入的地方,为人工智能数据中心、钢铁厂、化工厂等需要全天候稳定供电的设施提供能源。
- 公众接受度: 民调显示,公众对核能的支持率正在上升。随着SMRs变得越来越普遍和“无聊”,人们会逐渐习惯它们的存在,就像其他基础设施一样。