利用核能为人类造福,核电是其中的一个大项。能源问题是当今世界各国极为关注的问题。一些专家认为,同现在常用的煤电、油电、水电相比较,核电有其不可比拟的优势。他们预测,到21世纪,核电将是人类能源的主要来源之一。
秦山核电站
提到核电,一些人心中不由自主地升起一股恐惧的感觉。原子弹爆炸带来的阴影在他们心头笼罩着。他们害怕再发生美国三里岛和苏联切尔诺贝利核电站这样的事故。还有人顾虑核电站会带来环境污染等问题。在核电知识不很普及的情况下,产生这种疑虑是可以理解的。
其实,核电是一种安全、经济、清洁的能源。从经济上说,核电站的一次性投资确实要比火电站大一些。以我国秦山核电站为例,每千瓦单位造价大约需要4000元,而火电站一般在1900元左右。然而,衡量电站的经济性,不仅要看最初的基建投资,还要计算电站运行以后消耗的燃料、设备折旧、维护管理等费用。以装机容量吉(109)瓦的火电站与核电站作对比,光每年耗费的燃料一项,火电站需要300万~350万吨原煤,而核电仅需30吨核燃料。请想一想,300万吨煤需要多少列火车、多少艘轮船来运输,又需要多大一个燃料堆放场地!国际上对核电的成本与煤电成本作过比较,在法国,煤电成本是核电成本的1.75倍,德国为1.64倍,意大利为1.57倍,日本为1.51倍,韩国达到1.7倍。美国早在1962年就使核电成本低于煤电成本。这是核电在一些国家得到较快发展的原因之一。
谈到核电站的安全,一些人的担心是不必要的。世界上的能源生产都存在不安全的因素,并非核电独有。以近些年的能源工业事故为例,1989年,苏联的一条天然气管道因泄漏而爆炸,毁坏了正好经过那里的两列客车,死亡600多人。1988年,英国北海石油平台下沉,150多名工人死亡。1979年,印度的一座水电站大坝发生爆炸,死亡1.5万人。而煤矿工人因事故死亡的人数每年数以万计。相对地说,核电站还比较安全些。自1954年以来的近40年中,核电站仅发生过几起事故,只有1986年苏联切尔诺贝利核电站的放射性物质外泄事故,造成31人死亡,其他的事故都没有伤害人身。
担心核电站像原子弹一样发生爆炸,这完全是一种误解。理由极简单,尽管从科学原理上说,原子弹和核电站都是利用某种原子核持续发生裂变释放出来的能量,在科学上称作链式反应。然而,原子弹的链式反应是不可控制的,而核电站的链式反应是能够控制的。这是一个根本性的区别。之所以产生这种区别,除了不同的设计之外,主要是核电站采用的燃料是浓度为3%左右的铀-235,而原子弹中铀-235的浓度要达到90%以上。我们可以用食盐的盐卤作个比方。食盐是人们必需的调味品,能够促进人体的新陈代谢,增进健康。因为人们食用的盐是低浓度的。如果把盐水的浓度提得极高,便成卤水,人喝了那东西是要丧命的。由此可见,核电站是不可能像原子弹那样发生爆炸的,这绝不是什么武断的说法。(www.xing528.com)
核电站的安全性主要表现在防止放射性物质外泄上。1979年,美国三里岛核电站因人工操作不当,堆芯接近熔化,但放射性物质没有外泄。而1986年苏联切尔诺贝利核电站事故则造成了放射性物质的泄漏,以致使邻近的居民受到伤害。切尔诺贝利核电站事故的主要原因有两条,一是反应堆堆型本身存在缺陷,二是操作失当。
切尔诺贝利核电站采用的是石墨沸水反应堆。这种类型反应堆的安全屏障很薄弱。它用石墨作裂变反应的减速剂,而石墨与高温蒸汽相遇,会产生氢与一氧化碳等爆炸性气体。在操作失当的情况下,一场核电史上前所未有的悲剧就这样产生了。当时,世界上只有苏联采用这类反应堆,而在事故发生之后,苏联也决定不再建造这种堆型的核电站了。
我国和世界上大多数国家建设的核电站,都是采用压水堆型反应堆。这类反应堆用水作减速剂和冷却剂,水与核燃料接触时,不易发生化学反应,比较安全可靠。另外,它还设置了3道防护屏障。第一道是核燃料棒的保护壳;第二道是包容反应堆冷却剂的压力边界,能够耐高温高压;第三道是用钢筋混凝土浇铸的安全壳,厚达2米,把反应堆压力边界的设备都包在其中。有这样三道防线,加上能够自动工作的监测和保护系统,可以监督核反应堆的运行状态,保护其安全运行。在工程设计时,又考虑了抗震、抗腐蚀的措施,这样放射性物质就不容易泄漏了。这里可以介绍一件事:1986年7月,香港文化界知名人士徐四民先生到法国格拉弗林核电站参观。当时这座压水堆型的电站正在停运检修。徐先生偕夫人在法国主人陪同下,进入安全壳。按说,安全壳内是射线很强、核污染严重的地方。但徐先生在里面参观了2个多小时,离开“禁区”后接受了辐射安全检测,结果一切正常。徐先生说:“不入虎穴,焉得虎子,这次观察使我对核的恐惧减轻了不少。”
到目前,世界上的核电站已运行了5200个堆年(一座反应堆运行1年称1堆年),积累了丰富的经验。国际原子能机构制定了一套核电站的安全规章。从1986年起,我国国家核安全局也制定了《核电站设计、运行、选址和质量保证安全规定》等6个核安全法规和24个安全导则,只要严格执行这些规章,核电站的运行是可以做到万无一失的。
写到这里,一些读者也许还在为核电站排放的废气、废物、废水而担心。有位专家这样说,核电站的运行,既不释放火电站所必然产生的氧化氮、二氧化硫,也不产生二氧化碳。这些是造成酸雨、黑雨及温室效应的主要因素。因此说,核电是比较清洁的能源。研究、设计者考虑了核电站的三废处理问题。从核电站卸出的核燃料,即燃烧过的乏燃料,在密封条件下作专门处理。废水、废气同样经过安全处理。至于核电站对周围环境的辐射问题,有这样一些数据可以说明:人们在核电站周围住上1年,所受到的辐射量,还不到一次X光透视的几十到几百分之一。以核电站最多的美国为例,它的核电站使每个美国人增加的辐照量,比自然界原本存在的放射性照射量的0.1%还小。这大概可以说明核电的“清洁”了吧。
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