随着上个世纪的战争和核弹带来的震惊过去之后,核能源就成为了一个意外的收获,它在人们的心中被放大和美化太多了,比如人们当时畅想:不需要再交电费了?汽车也变得不用经常加油了?那时的人们认为,似乎只要再过几年,这样的想象就都会成为现实。
但现实却是,核能的发展很快就遇到了瓶颈:核能实际非常的复杂且昂贵,将想象变为现实说起来容易,做起来却难如登天。
轻水反应堆核能的黄金时期始于20世纪70年代,中东战争使得全球油价暴涨,商业价值和投资导致核反应堆建立在世界各地,而人类凭借一种类型的核反应堆简单操控着核能——轻水反应堆。
其实这种轻水反应堆的原理简单来说:用人工连锁反应加热水。
实际上很复杂,核裂变所释放的能量是其它化学反应的数百万倍,一些不稳定的重元素如铀235被中子轰击后会吸收这个中子,又形成一种不稳定的粒子。
反应堆的内部大多数时候,它们会立刻分裂成一些运动速度很快、质量很轻的元素,随后会释放大量的热量辐射,这种辐射会给周围的水加温,同时再分裂出更多的中子来继续这个过程。
这种反应需要受到严格的控制,所以与原子弹那样具有毁灭的方向不同,这种过程更可控。
在轻水反应堆中有一个调节器来控制中子的能量,而这个调节器一般就由普通水来担任,因为水可以直接驱动涡旋机。
正是因为轻水反应堆简单且廉价,所以人类更多的是通过这个来操控核能。
反应堆的内部危险但这样的方式并不是最安全的,也不是技术上最好的核反应堆。
历史上就有很多例子来证明它的危险:1979年,美国的宾夕法尼亚三里岛核电站部分堆芯溶解,几乎造成了灾难性的后果。
1986年,切尔诺贝利事故产生的辐射云甚至影响到了欧洲中部。
2011年,福岛核电站造成的核泄漏事故直到今天都在危害着海洋。
这些历史上的例子,每一起都在加深着人们对核电站的担忧。
今天,核能的发电量还是占据了全球电力供应的10%,全世界共还有400多个核反应堆在运行中,这其中几乎80%的核反应堆都是轻水反应堆,并且这样的数量还在增长中,每年都会有新的核反应堆被修建出来。
其实现在人类正在思索:是继续沿用这种廉价但危险系数更高的反应堆,还是采取昂贵的新技术来代替?无论选择哪种方案其实都很尴尬,因为通过历史事件来看,轻水反应堆可能并不是最优的,况且现在每个国家都在逐渐变得更富裕,也更加慷慨。
但使用新方案也有相应的担忧,因为没有那么多的经验,也没有太多的试错成本来干脆利落的选择新反应堆的魄力。
这也是为什么即使核能已经发展了数十年,但核能发电的占比率还是很低的一个重要原因之一。
屏幕前的你对核能是一种怎样的看法呢?