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核能为人类造福,核电是安全、经济、清洁的能源

时间:2023-11-19 理论教育 版权反馈
【摘要】: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。他们预测,到21世纪,核电将是人类能源的主要来源之一。其实,核电是一种安全、经济、清洁的能源。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。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。

核能为人类造福,核电是安全、经济、清洁的能源

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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