全世界核能發(fā)展鮮為人知的驚人歷史
你是否曾就核能問題與別人爭論過?我們曾爭論過,我們覺得這個問題讓人既無力又困惑。讓我們試著淺談一下這個問題。
這一切始于20世紀(jì)40年代。在二戰(zhàn)的驚駭后,在原子彈的爆發(fā)后,核能有望成為新技術(shù)的和平產(chǎn)物,幫助世界重回正軌。所有人的想象力都在瘋狂滋長,電力會免費(fèi)嗎?核能能幫人們解決南極問題嗎?會出現(xiàn)核能汽車,飛機(jī),房屋嗎?
如果努力的話,似乎這一切在幾年內(nèi)都能實現(xiàn)。有一件事確認(rèn)無疑:將來是屬于原子的。短短幾年后,就有了原子時代的余波。事實證明,核能既難獲取又極昂貴。在書本中,將物理學(xué)原理轉(zhuǎn)化為具體技術(shù)很簡單,但是在現(xiàn)實生活中卻很難。
此外,私有企業(yè)認(rèn)為,將核能作為一項投資太過冒險,大多數(shù)私有企業(yè)更樂意堅持用汽油,煤炭和石油。但是也有很多人,并不想放棄對原子時代的期望,振奮人心的新技術(shù),電力低廉無比的前景,無需依賴進(jìn)口石油汽油的未來,還有,一些人想要獲得原子武器的隱秘渴望,這些推動了核能的持續(xù)發(fā)展。
20世紀(jì)70年代終是迎來了核能的輝煌時刻,那時,中東戰(zhàn)爭導(dǎo)致世界油價飛漲,現(xiàn)在,商業(yè)利潤和投資重新高速發(fā)展。一半以上的核反應(yīng)堆是在1970到1985年間建立起來的。但是建立何種反應(yīng)堆,是基于一些可供選擇的類型。
一個并不被看好的競選者獲得了勝利,這很讓人吃驚。它就是輕水反應(yīng)堆。輕水反應(yīng)堆并不是很新穎,它也不是很受科學(xué)家的青睞,但是它有一些決定性的優(yōu)勢。
它現(xiàn)成可用,它能運(yùn)作,它還不那么昂貴。那么,輕水反應(yīng)堆是如何運(yùn)作的呢?其實,基本原理十分之簡單,它使用人工鏈?zhǔn)椒磻?yīng)將水加熱,核裂變釋放的能量,是任何化學(xué)反應(yīng)所釋放的數(shù)百萬倍。不穩(wěn)定的重核素,如鈾-235,與中子反應(yīng)就會爆炸,中子被吸收了,但是反應(yīng)產(chǎn)物并不穩(wěn)定。大多數(shù)的時候,它迅速分裂成快速移動的較輕質(zhì)量的核素,一些其他的自由中子,還有以放射形式出現(xiàn)的能量。輻射加熱周圍的水,同時中子與其他原子重復(fù)這一過程,在嚴(yán)格控制的鏈?zhǔn)椒磻?yīng)中,釋放出更多的中子和輻射。和在原子彈中的迅速,又具破壞性的無控制反應(yīng)大相徑庭。
在輕水反應(yīng)堆中,需要一種慢化劑來控制中子的能量。簡單又普通的水便可以做到,這真的很實用,因為水被用來驅(qū)動渦輪機(jī)。
輕水反應(yīng)堆越來越普遍,是因為它既簡單又便宜?墒撬⒉皇亲羁,最高效,也不是技術(shù)最簡練的核反應(yīng)堆。
然而再次開始的核熱僅僅持續(xù)了十年,在1979年,位于賓夕法尼亞州三哩島的核電廠核心區(qū)域熔化,勉強(qiáng)躲過一劫。1986年,切爾諾貝利核事故中,所釋放的放射性塵埃直接威脅到中歐。2011年,持續(xù)很久的福島核事故,引起了新的討論和關(guān)注。
盡管在20世紀(jì)80年代,218個新核反應(yīng)堆正式上線,自那以來,其數(shù)量就一直停滯不前。
那么,今天的情形又是怎樣的呢?
如今,核能滿足了世界能源需求的10%左右,在31個國家有400多個核反應(yīng)堆。2015年約70個新的反應(yīng)堆在建設(shè)中,它們大多數(shù)是在發(fā)展很快的國家里建造的。世界范圍內(nèi)一共還有116個新的反應(yīng)堆在籌劃中。大多數(shù)核反應(yīng)堆是在25多年前建立的,應(yīng)用的技術(shù)都很陳舊了。80%以上是各種不同類型的輕水反應(yīng)堆。
如今,很多國家都面臨著一個選擇,是花費(fèi)高價取代老化的反應(yīng)堆,可能借用更高效但未經(jīng)嚴(yán)格測試的模型,還是不再關(guān)注核能,朝著更新或是更老的技術(shù)發(fā)展。