14核能的利弊 - 环境 - 2024

的优势和核能的缺点是在当今社会，这显然是分为两个阵营一个相当普遍的争论。一些人认为这是一种可靠且廉价的能源，而另一些人则警告可能导致其滥用的灾难。

核能或核能是通过核裂变过程获得的，核裂变包括用中子轰击铀原子，使其分裂成两部分，释放大量热量，然后将其用于发电。

第一座核电站于1956年在英国开业。根据Castells（2012）的数据，2000年有487个核反应堆生产了世界四分之一的电力。目前，六个国家（美国，法国，日本，德国，俄罗斯和韩国）集中了近75％的核电生产（Fernández和González，2015年）。

许多人认为，由于切尔诺贝利事故或福岛事故等著名事故，原子能是非常危险的。但是，有些人认为这种能源是“清洁的”，因为它的温室气体排放很少。

优点

高能量密度

铀是核电厂中通常用于发电的元素。这具有存储大量能量的特性。

仅仅一克铀就相当于18升汽油，而一千克铀所产生的能量与100吨煤所产生的能量大致相同（Castells，2012年）。

比化石燃料便宜

原则上，铀的成本似乎比石油或汽油的成本高得多，但是如果我们考虑到只需要少量的这种元素就可以产生大量的能源，最终成本甚至会低于化石燃料。

可用性

根据《世界能源统计评论》（2016）中的信息得出的世界能源消耗。德尔福234。

核电厂具有每年365天，每天24小时全天候运行为城市供电的质量；这要归因于这样的事实，根据工厂的不同，加油周期为每年或6个月。

其他类型的能源取决于恒定的燃料供应（例如燃煤发电厂），或者是间歇性的并且受气候影响（例如可再生资源）。

排放的温室气体少于化石燃料

世界核能消耗量。核真空

原子能可以帮助政府履行其温室气体减排承诺。核电站的运行过程不会排放温室气体，因为它不需要化石燃料。

但是，所产生的排放发生在整个工厂的生命周期中。铀的建造，运营，提取和研磨以及核电站的拆除。（Sovacool，2008年）。

在估算核活动释放的二氧化碳量的最重要研究中，平均值为66克二氧化碳当量/千瓦时。它的排放价值高于其他可再生资源，但仍低于化石燃料产生的排放（Sovacool，2008）。

所需空间很小

与其他类型的能源活动相比，核电站需要的空间很小；仅需要相对较小的面积来安装整流器和冷却塔。

相反，风能和太阳能活动在其整个使用寿命期间将需要大面积产生与核电站相同的能量。

几乎没有浪费

核电站产生的废物极度危险，对环境有害。但是，如果将其与其他活动进行比较，并且这些活动的数量相对较小，并且使用了足够的安全措施，则它们可以与环境隔离，而不会带来任何风险。

技术仍在发展中

当涉及原子能时，有许多问题有待解决。但是，除了裂变，还有另一种过程称为核聚变，该过程包括将两个简单原子连接在一起形成重原子。

核聚变的发展，旨在利用两个氢原子产生一个氦并产生能量，这与在太阳下发生的反应相同。

为了进行核聚变，需要非常高的温度和强大的冷却系统，这带来了严重的技术难题，因此仍处于开发阶段。

如果实施，这将意味着更清洁的来源，因为它不会产生放射性废物，而且产生的能量也将比目前通过铀裂变产生的能量多得多。

缺点

德国格拉芬海因费尔德核电站

铀是不可再生资源

来自许多国家的历史数据表明，平均而言，在一个矿山中只能提取不超过50-70％的铀，因为铀浓度不足0.01％不再可行，因为它需要加工更多量的铀。岩石，所消耗的能量大于植物产生的能量。此外，铀矿开采的矿床提取半衰期为10±2年（Dittmar，2013年）。

Dittmar在2013年为所有现有和计划中的铀矿提出了一个模型，直到2030年，在该模型中，到2015年左右全球铀矿开采峰值达到58±4千吨，后来又减少到最大54±5千吨到2025年，到2030年达到最大41±5吨。

这个数量将不再足以在未来10到20年内为现有和计划中的核电站提供动力（图1）。

图1.世界铀产量峰值，以及与其他燃料的比较（Fernández和González，2015年）

它不能替代化石燃料

单靠核能并不能替代基于石油，天然气和煤炭的燃料，因为将需要10,000个核电厂来替代世界上由化石燃料产生的10兆瓦特。举个例子，世界上只有486个。

建造核电站需要大量的金钱和时间，从建造到调试，通常需要5到10年以上的时间，而且在所有新核电站中，延误都很常见（Zimmerman （1982年）。

另外，操作周期相对较短，大约为30或40年，并且拆除工厂需要额外的投资。

取决于化石燃料

与核能有关的过程取决于化石燃料。核燃料循环不仅涉及电厂的发电过程，还包括一系列活动，从铀矿的勘探和开发到核电厂的退役和拆除。

铀开采对环境有害

铀矿开采对环境是非常有害的活动，因为要获得1千克铀，必须清除超过190,000千克地球（Fernández和González，2015年）。

在美国，以铀为主要产品的常规矿床中的铀资源估计为1,600,000吨底物，可从其中回收250,000吨铀（Theobald等，1972）。

铀在地表或地下开采，压碎，然后浸出成硫酸（Fthenakis和Kim，2007年）。产生的废物会用放射性元素污染该地区的土壤和水，并导致环境恶化。

专门从事铀开采的工人面临重大的健康风险。Samet等人于1984年得出结论，与吸烟相比，铀开采是罹患肺癌的更大风险因素。

非常持久的残留物

当工厂终止运营时，有必要启动退役过程，以确保将来的土地使用不会对人口或环境造成放射风险。

拆除过程包括三个阶段，要使土地免受污染，需要大约110年的时间。（多拉多，2008年）。

目前，大约有14万吨放射性废物，没有进行任何形式的监视，这些废物在1949年至1982年之间由英国，比利时，荷兰，法国，瑞士，瑞典，德国和意大利倾倒在大西洋海沟（Reinero， 2013年，费尔南德斯和冈萨雷斯，2015年）。考虑到铀的使用寿命为数千年，这对子孙后代构成了风险。

核灾难

核电厂按照严格的安全标准建造，其墙壁由几米厚的混凝土制成，以将放射性物质与外界隔离。

但是，不可能声称它们是100％安全的。多年来，迄今发生了几起事故，表明原子能对人们的健康和安全构成了威胁。

2011年3月11日，日本东海岸的里氏9级地震发生，造成了毁灭性的海啸。这对福岛第一核电站造成了广泛破坏，其反应堆受到严重影响。

反应堆内部随后发生的爆炸将裂变产物（放射性核素）释放到大气中。放射性核素迅速附着在大气气溶胶上（Gaffney等人，2004年），由于大气的良好循环，其随后与空气团一起在世界范围内传播。（Lozano等，2011）。

除此之外，大量放射性物质泄漏到海洋中，直到今天，福岛工厂仍在继续释放受污染的水（300吨/天）（Fernández和González，2015年）。

切尔诺贝利事故发生在1986年4月26日，当时对该工厂的电气控制系统进行了评估。这场灾难使居住在反应堆附近的30,000人每人受到约45雷姆的辐射，与广岛炸弹幸存者所经历的辐射水平大致相同（Zehner，2012年）。

在事故发生后的最初阶段，释放出的生物学上最重要的同位素是放射性碘，主要是碘131和其他短寿命碘化物（132、133）。

食入受污染的食物和水以及通过吸入吸收放射性碘会导致人甲状腺内部严重暴露。

在事故发生后的4年中，医学检查发现暴露儿童，尤其是7岁以下儿童的甲状腺功能状态发生了实质性变化（Nikiforov和Gnepp，1994）。

战争用途

根据Fernández和González（2015）的说法，将平民与军事核工业区分开来是非常困难的，因为来自核电厂的废料（例如p和贫化铀）是制造核武器的原材料。atomic是原子弹的基础，而铀则用于弹丸。

核电的增长提高了各国获得用于核武器的铀的能力。众所周知，导致几个没有核能计划的国家对这种能源表示兴趣的因素之一就是此类计划可以帮助它们发展核武器的基础。（Jacobson和Delucchi，2011年）。

全球核电设施的大规模增加可能使世界面临潜在的核战争或恐怖袭击的危险。迄今为止，印度，伊拉克和北朝鲜等国家的核武器开发或尝试开发都是在核电设施中秘密进行的（Jacobson和Delucchi，2011年）。

参考文献

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