你真了解核电吗?

renwen 提交于 周三, 2019/03/27 - 23:38
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你真了解核电吗?

来源:羊城晚报 日期:2017-02-20

 

 

核电站工作原理示意图 铀浓缩工厂生产的核燃料棒

 

  近日,日本东京电力公司宣布,2011年地震中受损的福岛核电站2号反应堆安全壳内的辐射值为每小时650希沃特,比事故后专家估算值高出约6倍,人若被这样的强度照射仅十几秒就会死亡;而熔化的核燃料泄漏出了容器之外,并可能已经释放出了致命的放射性物质。

  中国外交部已提醒去日本的中国公民妥善安排自己的出行计划,切实做好安全防护。

  法国弗拉芒维尔核电站2017年2月9日发生爆炸,5人轻伤,所幸没有造成泄漏。

  1 核电已有六七十年历史,不算是“新能源”

  电站其实也属于热电站,它的发电原理与煤电站大同小异,只不过是用核反应堆替代了煤电站的锅炉,核燃料在核反应堆里进行裂变链式反应,释放的热量把水加热产生水蒸气,水蒸气推动汽轮机旋转发电。

  一座核电站一般有几个核反应堆,加拿大的布鲁斯核电站有8个核反应堆,这是目前世界上反应堆数量最多的核电站。

  由于核电站对生态环境造成核污染的潜在风险很大,所以核电站的选址要求极高,一般要求方圆50公里内不能有大中型城市,厂区600年来没有发生过6级以上的地震。核电站在运行过程中要产生巨大热量,必须用大量的水降温,所以核电站的选址必须靠近水源,这就是世界上多数核电站建在海边的原因。

  核电不算是“新能源”了,因为核电已有六七十年的历史。

  1948年9月3日,坐落在美国田纳西州东的橡树岭的X-10石墨反应堆开始发电,这是世界上第一个可以发电的核反应堆。

  1954年6月27日,苏联的奥布宁斯克核电站开始并网发电,但这个核电站并不能不间断地发电,只能称其为试验性核电站。

  1956年10月17日,英国科尔德霍尔核电站正式运行发电,这是世界上一个商业运营的成熟的核电站。

  2 世界核电20年来没什么发展

  根据国际原子能机构(IAEA)2017年2月15日更新的数据,1996年,世界各核电国运行的核反应堆440个,总装机容量34858万千瓦,总发电量22693.9亿千瓦时;2015年,世界各核电国运行的核反应堆448个,总装机容量38672万千瓦,总发电量24413.3亿千瓦时。由此可见,尽管过去20年来世界能源需求增长很快,但核电站的规模并没有扩张,新建核电站只是替补废弃核电站,运行的核反应堆数量、装机容量和发电量20年来增加甚微,基本维持在同一水平上,这说明人们对核电的发展一直保持谨慎态度。

  目前,世界上核电站运行的核反应堆共有448个,超过10个的国家是:美国99个,法国58个,日本42个,中国37个(包括台湾省的6个),俄罗斯35个,韩国25个,印度22个,加拿大19个,英国15个,乌克兰15个,瑞典10个。这些核反应堆运行时间超过40年的有79个,最长的是48年,共有6个。

  世界上永久关闭的核电站核反应堆共有160个,其中美国34个,英国30个,德国28个,日本17个,法国12个,俄罗斯6个,加拿大6个。

  2015年,核电在全国总发电量中所占的比例最大的是法国,占76.3%,接下来是乌克兰占56.5%,斯洛伐克55.9%,匈牙利占52.7%,斯洛文尼亚占38%,比利时占37.5%,亚美尼亚占34.5%,瑞典占34.3%,芬兰占33.7%,瑞士占33.5%,捷克占32.5%,韩国占31.7%,保加利亚占31.3%,美国占19.5%,英国占18.9%,印度占3.5%。中国占3%。

  3 核电并不是最终解决能源问题的出路

  由于核电替代了部分化石能源发电,减少了煤炭、燃油和天然气化石能源的消耗,从而减少了温室气体的排放,因为核燃料在核反应堆里进行裂变链式反应基本不排放二氧化碳,对实现减排目标具有积极的作用。但需要注意的是,核电站对热能的利用效率远远低于煤电站,核电站要排放大量的热能到大气中。

  英国牛津大学出版社出版的《天然元素详解》一书称,从理论上讲,1公斤铀-235完全裂变产生的能量相当于1700吨煤炭燃烧产生的能量。问题是,目前世界上没有任何核电站能将核燃料完全利用,对核燃料的利用率只有1%-2%,最高的也仅有17%。

  虽然说核电可以减少对化石能源的使用,但每年核电需要消耗铀燃料81633吨,而全球铀的储量为630万吨(包括高成本开发铀矿),这个储量按目前的开采速度最多可供开采80年,铀燃料与化石燃料一样是不可再生能源,也有枯竭的一天,可见,核电并不是最终解决能源问题的出路。

  4 核电的污染主要来自辐射

  核电是否一定比化石燃料洁净,这个问题目前仍不好下定论,甚至不好比较,因为排放的污染物不是同一物质。化石燃料主要污染物是燃烧时排放的颗粒物、二氧化硫和二氧化氮,而核电的污染主要是辐射污染,因为核原料的生产过程以及储存、运输都会造成辐射污染,还有,对核废料的处置也会带来一定的辐射污染。

  核废料包括94%的铀,1.3%的钚,0.14%的锕系元素,5.2%的裂变物质,一些核废料具有极高的放射性,其放射性要持续数十万年甚至数千万年。对高放射性的核废料要装入专门容器埋入数百米以上的地下,而且要求有稳定地质层。目前,世界上只有二十几个国家可以处置低中放射核废料,只有芬兰、加拿大和美国建立了高放射核废料处置点,美国目前储存着近5万吨高放射核废料。

  核废料的处理一直遭到社会各界的诟病。2011年11月23日,一列从法国核废料回收厂驶出的载有11个核废料罐的列车驶往德国下萨克森州的丹嫩贝格,沿途遭到来自德国、法国等欧洲各地反核运动者的抗议,抗议核废料在运输过程中对沿途居民和环境造成的潜在威胁。德国出动2万名警察为这列“核列车”“保驾护航”,列车行驶100多个小时才到达目的地。

  还有,对废弃核电站的处理也是个难题,不管是深埋、封存还是拆除,如果处置不当都会对周围环境带来辐射污染。

  5 核电站容易受到敌对方和恐怖分子袭击

  核电安全备受关注。从1957年9月29日苏联乌拉尔山中的核废料仓库发生爆炸,到2011年9月12日法国马库勒核电站附属设施核废料处理中心发生爆炸(导致1人死亡4人受伤),世界共发生了17起公开记载的严重核事故。

  核电安全不仅仅是核电站在运行过程中的安全,也包括核燃料的运输安全,核废料的处置安全。在防止核燃料及核废料对环境造成辐射污染的同时,还要防止被盗窃用于制造“脏弹”等邪恶用途。

  爆发战争后,核电站很容易成为敌对方攻击的目标,恐怖分子也会选择核电站作为攻击目标。例如,1980年9月,伊朗轰炸了伊拉克Al Tuwaitha的核设施;1981年6月,以色列空袭了伊拉克Osirak的核反应堆,并彻底把该核设施摧毁;1984年至1987年,伊拉克6次轰炸伊朗Bushehr核工厂;1982年1月8日,南非一支反政府武装袭击了南非建设中的克伯格核电站;1991年,美国3次轰炸伊拉克的核反应堆和铀浓缩工厂;1991年,伊拉克发射飞毛腿导弹袭击以色列迪莫纳核电站;2007年9月,以色列轰炸了叙利亚建设中的核反应堆。…