核能发电是否不可取代
作者:谢滨欢
受3月11日强烈地震和海啸影响,日本福岛第一核电站发生放射性物质泄漏事故。这次事故引起了人们对核能发电的种种思考。随着社会不断发展和进步,人们对电力的需求与日俱增,核能发电也应运而生。然后,核能发电是否已经成了不可取代的发电手段呢?
现在就让我们走进核能,看看究竟什么是核能,核能发电的原理和优缺点。
核能又称原子能。原子核中的核子重新分配时释放出来的能量。核能可分为三类:(1)裂变能,重元素(如铀、钚等)的原子核发生分裂时释放出来的能量;(2)聚变能,由轻元素(氘和氚)原子核发生聚合反应时释放出来的能量;(3)原子核衰变时发出的放射能。核能与化学能的区别在于,化学能是靠化学反应中原子间的电子交换而获得能量。例如煤或石油燃烧时,每个碳或氢原子氧化过程中,只能释放出几个电子伏能量,而核能则靠原子核里的核子(中子或质子)重新分配获得能量,这种能量大得出奇。
核能发电是用一种叫做“铀”的矿物质当做燃料的发电方式。当铀原料里面的较重原子核受到中子的碰撞,会分裂成较小的原子核,并且放出大量的热能,使水变成水蒸气,带动发电机,产生电力,供应给大家使用。所以,当你打开电源,就有电视可以看,有音乐可以听,这是核电厂日夜不停地运转的功劳呢!
将原子核裂变( 或聚变) 所释放的核能转变为电能的系统和设备通常称为核电站。原子核反应堆类型不同,核电站的系统和设备也有所不同。下面以压水堆 ( 核电站的主力堆型 ) 为例,介绍核电站的工作原理。压水堆核电站主要由原子核反应堆、一回路系统、二回路系统及其它辅助系统和设备组成。
对于核能发电,有其特有的优缺点,虽然安全问题值得深思,但不可否认它对于电力的提供所带来的不可替代的贡献。
首先,让我们来看看核能发电有什么优点。1.核能发电不像化石燃料发电那样排放巨量的污染物质到大气中,因此属于清洁能源。 2.核能发电不会产生加重地球温室效应的二氧化碳。3.核能发电所使用的铀燃料,除了发电外,没有其他的用途。 4.核燃料能量密度比起化石燃料高上几百万倍,故核能电厂所使用的燃料体积小,运输与储存都很方便。一座1000百万瓦的核能电厂一年只需30吨的铀燃料,一航次的飞机就可以完成运送。 5.核能发电的成本中,燃料费用所占的比例较低,不易受到国际经济形势影响,故发电成本较其他发电方法为稳定。
而核能发电也有其不可忽视的缺点。1.核能电厂使用的核燃料,或者产生的废料,虽然体积不大,但因具有放射性,故必须慎重处理。2.核能发电厂热效率较低,因而比一般化石燃料电厂排放更多废热到环境中,故核能电厂的热污染较严重。 3.核能电厂投资成本太大,电力公司的财务风险较高。 4.核能电厂较不适宜做尖峰、离峰之随载运转。5.核电厂较易引发政治歧见纷争。 6.核电厂的反应器内有大量的放射性物质,如果因发生事故释放到环境中,会对生态及民众造成伤害。
所以,对于核能,我们要持理性的态度,可以看到,如果做到了良好的安全措施,在没有遇到天灾的情况下,核能发电还是非常安全的。在某种程度上,核能发电确实有着不可替代的作用。法国电力公司总裁亨利·普罗格里奥接受法国媒体采访时表示,核能是重要的清洁能源,目前不可替代。他说,许多人认为风能和水能等清洁能源可以替代核能,但事实是很多国家不具备发展风能和水能的自然条件。普罗格里奥说,昂贵的成本等因素也限制着其他清洁能源替代核能。他举例说,虽然法国电力公司具备先进的水力发电研发能力,但如果要用水电等完全替代法国的核电站,可能需要超过1万亿欧元的巨额投资。
所以,在短期内,核能发电仍然不可取代,但在严重的核事故之后,应该引发人们的深思。如何将安全系数提高再提高,是我们将要研究和改善的主要目标。只要人们充分认识到了这一点,核能发电还是具有不可估量的能量。