论核电的利与弊
作者:陈昕源 学校:象山港高级技工学校
核电,一直是一个经久不衰的话题,核电站是伟大的科学家经历百年的科学沉淀与工程突破才建成的。1896年,放射性现象被贝克勒尔发现,是核的起点;放射性现象被发现后,居里夫妇发现钋、镭两种新放射性元素,卢瑟福提出原子核式结构;1905年,爱因斯坦提出质能方程,揭示了能量的转化关系;1938年,哈恩与迈特纳证实铀原子核裂变现象,标志着人类真正掌握核能释放原理;1954年,苏联建成世界上首座并网核电站,开启人类和平利用核能的时代,这就是“核电”的前身。
当今世界,随着全球工业化快速发展,传统的煤炭、石油、天然气等化石能源及不可再生能源被大规模消耗,引发了温室效应、大气污染、酸雨等一系列严峻的生态环境问题。在此背景下,国际上开始更加注重新能源的探索与发展,寻找更加干净的能源。目前,我国提出了碳达峰与碳中和的“双碳”发展目标,推动高碳能源向低碳能源的转型,即多使用环保能源,为核电等清洁能源的快速发展奠定了基础。
华东地区电力不足,制约经济发展。1970年,周恩来总理提出用核电解决华东用电问题,几经波折后,1982年国务院批准在浙江海盐秦山建立核电站(项目代号:728工程)。在钱三强、王淦昌、彭士禄等科学家的推动下,1991年秦山核电站并网发电,实现了中国大地上核电站零的突破。随后,大亚湾核电站引进了国外技术,我国一边学习先进经验,一边坚持自主研发,逐步掌握了大型核电站的成套设计能力。进入21世纪,核电建设规模不断扩大。福岛事故后,我国全面升级安全标准,大力研发华龙一号等拥有完整自主知识产权的三代核电技术。如今,我国在核电方面位居世界前列,同时探索第四代核电技术,走出了以我为主、安全有序、自主创新的核电发展道路。
了解核电发展历程以后,我们进一步探究核电的发电原理。核电的能量来源是原子核裂变。核电站利用中子撞击铀原子核,使铀原子核分裂,产生巨大热能,同时释放中子,持续引发连锁裂变反应,反应堆把热量传递给水,把水加热成高压蒸汽,推动汽轮机旋转带动发电机发电,核电发电与火力发电原理相似,都是烧水发电,但核电依靠原子核分裂释放能量,不需要燃烧燃料。
核电是现代社会极具价值的清洁能源,拥有传统能源无法比拟的优势。首先,核电几乎不排放二氧化碳与污染物。其次,少量核燃料就可以产生巨量电能。一台典型的三代核电机组,额定功率为1000~1200兆瓦。最后,核电发电稳定,可以保障电网的稳定运行。
虽然核电优势十分突出,但依然存在不可忽视的短板与安全问题。一说到核电站,人们一定能想起切尔诺贝利和福岛两次震惊世界的核事故,这是核电对人们最沉重的警示。1986年,苏联切尔诺贝利核电站4号反应堆爆炸,巨量的放射性物质扩散到上千公里外,大片土地受到放射性污染;2011年,福岛核电站遇大地震与海啸,反应堆冷却系彻底瘫痪,后续污染延续至今。如今的三代核电站汲取教训,增设多重防护,把重大事故概率降到极低水平。
核电站既有清洁低碳、能量密度极高的巨大优势,也有核废料处置困难与极端条件下安全隐患高的风险。从秦山核电站零的突破,到如今华龙一号的自主领跑,我国技术不断迭代升级。相信在科技进步和严格管控之下,核能必能成为绿色发展的主要动力。
责任编辑:李银慧