以核为基,展望未来
作者:林霄 学校:象山港高级技工学校
“核”在这个以能源为重的时代是个引人注目的话题。人们听到“核”想到的便是核电站、核武器、核辐射等。可见核在人类的发展历程上有着许多成就,然而核能从一个平平无奇的原子核到现在万众瞩目的能源救星,经过了科学家漫长的探索。
1896年,贝克勒尔发现铀的放射性;随后居里夫妇发现镭,人类认识到原子核内部蕴藏巨大能量。1905年,爱因斯坦提出质能方程,从理论揭示原子核可以释放巨大能量。1938年,哈恩、斯特拉斯曼发现铀核裂变现象;科学家意识到:核裂变可以释放能量,既可以制造爆炸,也可以用来发电。人类首先运用核能是用于战争,核武器的诞生拉开了原子能时代的序幕。1945年秋,美国陆续制造出三颗原子弹,这使它在世界大战中有着得天独厚的优势。核能其次是运用到生活,第二次世界大战刚结束,美国迅速开始执行核潜艇的研制计划。美国第一艘核潜艇的陆上模式堆于1953年3月建成,并于1953年6月成功发电。1958年8月3日,它又完成了人类历史上第一次从冰下穿越北极的航行。经过五十多年的发展,今天的核潜艇性能已远远超过了第一代核潜艇。另外,在美国芝加哥大学建造的世界上第一座人工核反应堆,1942年12月2日下午3点25分,终于首次实现了人类自己制造并加以控制的裂变链式反应。世界上第一座人工反应堆的诞生,宣告了人类历史上一个新纪元的到来,表明人类已经掌握了一种崭新的能源——核能。
反应堆和核潜艇的研制,为民用核动力的发展准备了技术条件,奠定了工业基础。和平利用核能,体现了从军用过渡到民用的转变,是核能发展历史的必然趋势。对于民用领域,最广泛的就是核能发电了。1951年12月1日,人类第一次用核能发出了100多千瓦的电力。1953年6月,美国第一艘陆上模式堆发电,这是一种用水慢化和冷却的反应堆,这座堆的发电成功,为后来核电厂的大量发展奠定了技术基础。在以往人类的发电手段中最多的就是火力发电,但火力发电依靠燃烧煤炭,会释放大量二氧化碳,导致温室效应加剧。且大自然中煤矿的数量有限,还会破坏环境,早时的人们就因为太依赖火力发电,导致一些地区荒漠化严重。可见火力发电的未来发展是非常困难的。
然而核电的出现让人类的未来再次有了方向,它仿佛是大自然给人类将功补过的机会,在现在人人提倡“双碳”发展的时刻,核电是实现“双碳”发展的重要支柱。核电在发电运行阶段几乎没有碳排放。同时核电供电稳定可靠,不受阴晴风雨制约,能够与风电、光伏发电协同构建新型电力系统,持续降低碳排放水平,为实现碳中和保驾护航,在保障国家能源供应稳定的同时,走出一条兼顾经济发展与环境保护的绿色发展道路。
燃煤电厂的发展经历了近百年才达到的水平,核电厂仅仅经过了十多年的时间就达到了同等水平。到20世纪70年代初,核电厂就已经在环境保护、安全性和经济性方面,超过了燃煤火电厂。当然,如此强大的能源背后所具有的危害也是十分巨大的。不可否认的是,核电厂所产生的强放射性物质,如果不采取有效措施,它对人类的危害比相同规模的燃煤火电厂大得多。先前美国、苏联和日本的三场核事故就给予人类很大的教训。其中最严重的是切尔诺贝利事故,这是历史上最严重的核灾难。反应堆爆炸,大量放射性物质外泄,大面积土地受到污染,使公众的恐慌情绪高涨。核电厂今天所具有的优于煤电厂的安全性和清洁性,乃是长时间努力和严加控制的结果。
经过这三场事件后,许多国家决定放弃发展核电。但中国则继续推进核电建设,行业发展方向随之发生改变:强化被动安全理念;开发第四代先进核能系统。进入自主三代时代,2012年以后,在引进AP1000技术基础之上,我国研发出“华龙一号”。
“华龙一号”是中国根据福岛核事故经验反馈以及中国和全球最新安全要求,研发的先进百万千瓦级压水堆核电技术,具有完全自主知识产权的三代压水堆核电创新成果,是中国核电机组发展的主力堆型,是中国核电走向世界的“国家名片”,是中国核电创新发展的重大标志性成果。
各国的失误告诉人们,科技从不是一蹴而就的荣光,而是在试错中修正、在敬畏中精进的漫长征程。人类驾驭核能的历史,是一部从征服自然到敬畏自然、从莽撞探索到理性前行的进化史。未来中国会在核能这条路上越走越远,多年后的今天人类或许不再因能源苦恼,人与自然共同和谐发展。
从世界核电的跌宕前行,到中国核电的自强突围,岁月见证:所有荣光皆来自坚守,所有突破皆源于复盘。不惧挫折、勇于革新,心怀敬畏、脚踏实地,这便是科技进步的密码,也是青年成长、国家发展的永恒真谛。
责任编辑:李银慧