核能的优缺点

自20世纪50年代第一个核电站落成以来，世界在核能作为能源来源的问题上一直存在分歧。虽然它是比化石燃料更健康的选择，但这种能源来源也与一些最致命和危险的武器有关，更不用说它引发核灾难的能力了。

建造核电站的巨额成本和漫长过程，被核能生产不像石油或煤炭那样污染的这样一个事实所抵消。为了实现二氧化碳净零排放，各国能否继续依赖核能，还是应该为扩大化石燃料和其他可再生能源的使用腾出空间？我们将探讨核能的优点和缺点。

什么是核能？

核能的来源可以描述为存在于原子核或元素核心中的能量来源。提取后，可以通过核聚变和核裂变这两种反应来发电。当后者发生时，使用铀作为燃料会导致两个或多个原子核分裂。

裂变释放的能量产生热量，使冷却剂（通常是水）沸腾。从沸腾或加压水中产生的蒸汽通过涡轮机输送，涡轮机用于发电。为了产生核裂变，反应堆使用铀作为燃料。

几个世纪以来，通过天然气、煤炭和石油等化石燃料，世界经济得以发展。然而，最近，各国已经对风能和太阳能等可再生能源敞开了大门。20世纪50年代，第一批商业核电站开始运营，为世界各国提供了替代天然气和石油进口依赖的方案，并提供了一种比化石燃料更环保的能源。

在20世纪70年代的能源危机和随之而来的石油价格大幅上涨之后，许多国家决定启动核能项目。1970年至1985年间，全球建造了大多数核反应堆。如今，核能可以满足全球约10%的能源需求，在32个国家有439座运行中的核电站，并且有约55座反应堆正在建设中。 2020年，13个国家至少有四分之一的电力来自核能，而美国、中国和法国这三个国家引领了市场。

核能的优点和缺点

化石燃料占美国发电量的60%，其余40%平均分配给核能和可再生能源。法国在20世纪70年代开始大规模发展核能产业，旨在减少对外国石油的依赖。通过这样做，该国能够提振经济，并将其碳排放量减少到前所未有的水平。目前，法国拥有56座运行中的反应堆，70%的能源依赖核能。

核能的优点

与石油、煤炭和其他化石燃料相比，核能有许多优点。最终，核能更高效、更清洁，而且便宜得多。仔细观察，你会发现这种能源的益处。其中一些是-

1. 比化石燃料更有效

核能依赖于核裂变。这是一个自持的基本过程。使用铀作为燃料的核电站，平均可以发电约18到24个月，然后才需要补充燃料。此外，燃料棒的使用寿命可达六年。

此外，依赖化石燃料的发电厂需要持续的燃料供应，这增加了对石油、天然气和煤炭的需求。此外，它们需要比核电站更多的燃料来产生同等数量的电力。因此，核能在有效性和效率方面都优于化石燃料。如果燃料棒得到良好维护，其使用寿命也可以长达六年。

依赖化石燃料的发电厂也需要持续的燃料供应，增加了对石油、天然气和煤炭的需求。为了产生同等数量的电力，它们比核电站需要更多的燃料。在效率和有效性方面，核燃料优于化石燃料。

2. 不释放温室气体

核能的最大优势在于它不产生温室气体。取而代之的是，核电站排放无害的水蒸气，这对人类和环境的益处是无限的。

目前，化石燃料燃烧占美国温室气体总排放量的74%，占美国人为碳排放总量的92%。核能为化石燃料及其产生的多种污染物提供了一种更清洁的替代方案。

3. 运营成本低

核电站比使用化石燃料的电站便宜得多。这意味着核能的生产和使用比化石燃料更便宜，对于愿意投资的人来说，这是一个有吸引力的选择。很容易将核能纳入政府支出预算，因为运营成本包括处置和退役费用。这样一来，长期的电力成本也会降低。

核能的缺点

尽管核能有很多优点，但它也有一些缺点。负面因素是否比正面因素更重要？这取决于你问谁，以及他们是更倾向于支持地球还是短期经济增长。

1. 建造费用高昂

虽然运营成本可能较低，但建造核电站的初始成本很高。为什么？虽然近期的规则和法规变化使电厂更安全，但也增加了建设成本。标准化设计也无济于事。无论是化石燃料还是可再生能源，其初始投资都更便宜。

2. 新建发电站

相关方可能发现建造核电站很困难。传统反应堆设计的多十亿美元基础设施项目包括核电站设计。高昂的资本成本、漫长的准备时间以及监管审批已经抑制了公众的兴趣。

美国能源部正在支持在佐治亚州韦恩斯伯勒的沃格尔电厂建造两座反应堆，作为其重建核能劳动力的一部分。这是美国30多年来建造的第一批新反应堆。当新机组于2023年投入使用时，该扩建项目将为800名永久工人提供就业机会，并在建设高峰期支持多达9000名工人。

美国能源部还支持开发更小的反应堆设计，如微型反应堆或小型模块化反应堆。这将使客户在尺寸和功率输出方面拥有更大的灵活性。这些工厂制造的系统将缩短建造时间，并降低核能的建造和维护成本。

1. 运营成本高

在这个日益艰难的市场中，核工业正努力保持竞争力。美国能源部的轻水堆可持续计划（LWRS）正在努力克服这些挑战。它使电厂系统现代化，以降低运营和维护成本，同时提高性能。该计划支持国家反应堆机队的长期运营和维护。它还进行材料研究。

为了改善运营成本，美国能源部还与行业合作开发耐事故燃料。这些燃料将提高电厂性能，并产生更少的废物。到2025年，耐事故燃料可能被广泛使用。

2. 有限的燃料供应

十年前，专家预测，按当时的消费速度，世界铀矿储量仅够用80年。此后，铀产量普遍增加，这意味着核能只是一个临时解决方案。如果人类无法实现核聚变或建造增殖堆，他们将被迫转向可再生能源。

3. 产生放射性废物

虽然核电站的总污染排放量非常低，但其产生的放射性废物值得注意。核反应堆燃料棒耗尽后，会发热约十年，然后会产生危险的放射性，持续一万年。许多国家已决定将燃料棒埋在地下，这样不太可能污染环境。事故确实会发生，过去曾有放射性废物从储存罐泄漏或蒸发的情况。它对环境和人类生命本身都可能非常危险。

印度的核电站

作为其基础设施发展计划的一部分，印度政府已承诺增加印度的核能发电能力。中央政府为未来几年设定了宏伟的目标。

由于其核武器计划，印度被豁免了《核不扩散条约》。在核武器和材料贸易方面，它在34年里基本上被排除在外，这对它发展民用核能造成了负面影响，直到2009年。

印度民事责任法与国际公约之间的不兼容性，自2010年以来也限制了核研究的外国技术。在48个国家核供应国集团（NSG）于2008年9月6日给予豁免后，印度获得了其他国家的民用核技术和燃料。

印度七大核电站是-

1. 库丹库拉姆核电站，泰米尔纳德邦

库丹库拉姆核电站位于印度南部泰米尔纳德邦。装机容量为2000兆瓦，另有2000兆瓦正在建设中，是印度最大的核电站。

库丹库拉姆是印度唯一一座使用压水堆而非沸水堆或重水压水堆的核电站。压水堆是采用俄罗斯技术建造的，由Atomstroyexport公司提供。

在反对核能人民运动（在福岛事件后）的抗议活动之后，该项目于2011年10月停工。2013年5月，印度最高法院驳回了抗议者提起的反对该核电站的诉讼。

2. 马哈拉施特拉邦，塔尔普尔核反应堆

位于印度西部马哈拉施特拉邦的塔尔普尔核反应堆是印度最古老的核设施。它于1969年投入商业运营。它是印度第二大核反应堆。它有两个160兆瓦的沸水堆和两个540兆瓦的压水堆，总计1400兆瓦。两个沸水堆于1969年安装。两个压水堆于2005年和2006年增加。

3. 拉贾斯坦邦原子能发电厂，拉贾斯坦邦

印度西北部拉贾斯坦邦的拉贾斯坦邦原子能发电厂总装机容量为1180兆瓦。第一座反应堆，由六个重水堆和两个附加反应堆组成，于1973年12月投入使用。

2012年6月，执政的印度人民党（BJP）当地分部的抗议者将该电厂作为目标。2012年6月，执政的印度人民党（BJP）当地分部的抗议者呼吁举行“bandh”（一种类似于罢工的抗议），并组织了一场反对该电厂的集会。这导致了大规模逮捕。

4. 卡伊加原子能发电厂，卡纳塔克邦

印度西部卡纳塔克邦的卡伊加原子能发电厂由四座220兆瓦的重水堆组成，总容量为880兆瓦。它们分别于1999年12月、2000年10月、2007年4月、2007年和2011年1月投入使用。

2018年12月，卡伊加核电站1号机组创下了最长连续运行纪录。它连续运行了962天，超过了此前Heysham 2创下的22天的纪录。

5. 卡拉帕坎核电站，泰米尔纳德邦

位于泰米尔纳德邦的卡拉帕坎核电站于1984年首次投入运营。目前有两座反应堆，每座235兆瓦。另外两座500兆瓦或600兆瓦的反应堆计划稍后建造。

卡拉帕坎的原型快中子增殖堆（PFBR）可以产生多70%的能量，并且不产生放射性核废料。该反应堆能够抵御2016年12月袭击泰米尔纳德邦、风速高达90英里/小时的瓦尔达气旋。

6. 纳罗拉核反应堆，北方邦

印度北部北方邦的纳罗拉核反应堆有两个重水堆。它们总容量为440兆瓦。1号机组于1991年1月建成，2号机组于1992年7月建成。

尽管1995年1号机组发生过一次重大火灾，1999年9月2号机组因内部门故障停运一个月，但纳罗拉仍被认为是该国最安全的核电站之一。2000年，它获得了环境管理金孔雀奖。

7. 卡卡拉帕尔原子能发电厂，古吉拉特邦

印度西部古吉拉特邦的卡卡拉帕尔原子能发电厂拥有两个重水堆，装机容量为444兆瓦。两个反应堆分别于1993年5月和1995年9月建造。

该电厂因系统漏水于1998年停运66天。然而，它在2003年1月被Candu业主集团评为同类重水堆中的佼佼者后恢复了元气。该电厂还于2018年9月进行了有效的心脏移植手术，更换了位于其核心的所有冷却剂通道和进料管。

实现可持续的未来

核能的格局每天都在变化，许多国家计划在未来几年建造更多的核电站。由于其环保、高效和经济的特性，核能在向可再生能源过渡中可以发挥重要作用。然而，鉴于建造核电站的成本高昂，并且它们会产生有毒废物并最终耗尽燃料，因此它们将无法为满足全球能源需求和应对全球气候灾难提供可持续的解决方案。

在追求更可持续的未来过程中，核能无疑将作为通往新道路的垫脚石。只是何时开始逐步淘汰核能，由可再生能源取而代之的问题。