核能是否可持续?

核能是热核工厂中铀原子裂变产生的能量

热核电站

沃尔夫冈 Stemme 该图片由Pixabay

核能是热核电站产生的能量。热核电站的工作原理是利用热量发电。热量来自铀原子核分裂成两部分,这一过程称为核裂变。

铀是一种在自然界中发现的不可再生的矿产资源,也用于生产用于医学的放射性物质。除了用于和平目的,铀还可以用于生产武器,如原子弹。

过去,这种能量在二战中被用来制造广岛和长崎的原子弹,在这些地方造成了大规模破坏,并产生了持续至今的严重后果。冷战时期还出现了涉及当时两个主要大国(苏联和美国)的核威胁交流。从 1950 年起,制定了和平利用核能的计划。

世界上的核能

由于它是一种高度集中和高产量的能源,一些国家使用核能作为一种能源选择。核电站已占全球发电量的 16%。

90%以上的核电站集中在美国、欧洲、日本和俄罗斯。在瑞典、芬兰和比利时等一些国家,核能已占总发电量的 40% 以上。韩国、中国、印度、阿根廷和墨西哥也有核电站。反过来,巴西在里约热内卢州海岸的 Angra dos Reis 拥有两座核电站(Angra 1 和 Angra 2)。

利用核能的优势

尽管存在危险,但发电核电仍有一些优势。首先要强调的一点是,该工厂在正常运行期间没有污染,并且符合安全标准。

同样,它的建设不需要大面积。此外,尽管铀是一种不可再生能源,但它在自然界中是一种相对丰富的材料,可以保证发电厂的长期供应。

使用核能的缺点

然而,使用核能的风险是巨大的。除了用于非和平目的,例如生产原子弹外,这种能源生产产生的残余物对人类构成巨大危险。

还存在核事故风险和核废料(由放射性元素组成的废料,在能源生产过程中产生)的处理问题。此外,接触高放射性废物会导致不可逆转的健康损害,例如癌症、白血病和遗传畸形。

核事故

历史上最大的核灾难发生在 1986 年 4 月 26 日在乌克兰地区的切尔诺贝利,当时核电站的一座反应堆遇到技术问题,向大气释放了含有 70 吨铀和 900 吨石墨的放射性云。事故造成附近超过 240 万人死亡,并已达到国际核事故分级 (INES) 中最严重的 7 级。

反应堆爆炸后,几名工人被派往现场灭火。由于没有适当的装备,他们在战斗中阵亡,被称为“清算人”。解决方案是建造一个混凝土、钢和铅结构来覆盖爆炸区域。

然而,由于施工紧急且存在裂缝,以至于现场仍然受到辐射的危害。为了了解事故的严重程度,切尔诺贝利的放射性粒子体积是日本发射的广岛原子弹的 400 倍。

另一个相关的核事故发生在 1987 年的戈亚尼亚,当时两名纸质清道夫找到了一个放射治疗设备并将其带到了一个垃圾场。拆除装置后,这些人发现了一个装有氯化铯的铅胶囊。

氯化铯在黑暗中的鲜艳色彩给垃圾场的主人德维尔·费雷拉留下了深刻的印象,他带着“白色粉末”将材料分发给家人和邻居。与铯接触引起恶心、呕吐和腹泻。总共有 11 人死亡,600 多人被感染。辐射照射达到 100,000 人。

打开胶囊的垃圾场被拆除,交易关闭,许多人搬家。卫生当局在附近城镇 Abadia de Goiânia 建造了一个仓库,用于储存该地区净化过程产生的 13,000 多吨原子废物。

核能是否可持续?

几年前,该杂志 科学美国人 发表了一篇文章,将核能问题作为应对全球变暖问题的短期替代方案。这是因为,通过一些核弹头的再利用,美国节省了大量的温室气体排放。

但奇怪的事实是,使用一种 升级周期之后,美国将 19,000 枚俄罗斯弹头(为破坏性目的而制造)转化为核反应堆的燃料,这些核反应堆产生了该国 20% 的能源。哥伦比亚大学气候科学家詹姆斯汉森发现,这一举措阻止了 640 亿吨温室气体排放到大气中,以及燃煤电厂排放的烟尘和其他污染物。

然而,建造核电站的整个努力都涉及到大量温室气体的释放。根据美国能源部的可再生能源实验室的数据,生产过程中使用的水泥和钢铁产生的排放,除了用于浓缩铀(工厂燃料)的排放外,还造成 12 克二氧化碳的支出每千瓦时 (kWh) 产生的电能 - 相当于一个风电场的数量,少于太阳能发电厂的数量。

核能的替代品

一些专家表示,虽然核能有缺点,但值得投资建造反应堆来产生这种能源,从而减少燃烧煤炭的使用,煤炭会产生大量温室气体排放,尤其是在短期内。

但是值得冒这么多风险吗?什么更好?核灾难的危险在历史上已经重复了几次,还是继续大规模排放使地球变暖?在这种情况下,投资不会对环境产生负面影响的可再生和清洁能源是另一种选择。消耗 100% 清洁能源是抵消温室气体排放的最有效方式。



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