核能開發(fā)和應(yīng)用指引人類未來(lái)生活

王一滸

(哈爾濱工程大學(xué)核工程與核技術(shù)學(xué)院，哈爾濱 150001)

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核能開發(fā)和應(yīng)用指引人類未來(lái)生活

王一滸

(哈爾濱工程大學(xué)核工程與核技術(shù)學(xué)院，哈爾濱 150001)

核能曾被視為安全、有效、最清潔能源。核能的開發(fā)和應(yīng)用徹底改變了人類生存的軌跡，證明了人類改變環(huán)境、改造自然的偉大。針對(duì)核能開發(fā)與利用、核動(dòng)力技術(shù)的發(fā)展概況等方面內(nèi)容，淺談核能新技術(shù)的開發(fā)應(yīng)用、核專業(yè)工程實(shí)踐對(duì)社會(huì)、健康、環(huán)境、安全及文化的潛在影響，說(shuō)明核能的開發(fā)和應(yīng)用，將會(huì)指引人類未來(lái)生活。

核能開發(fā)；應(yīng)用；清潔能源；人類；未來(lái)生活

1 世界及我國(guó)核能發(fā)展與利用的歷史概況

上世紀(jì)70年代，以美、英、法、俄為代表的世界各國(guó)大規(guī)模新建核電站。但隨著1979年美國(guó)三里島核泄漏事故的發(fā)生，西方國(guó)家至今再?zèng)]有大規(guī)模建站。1986年烏克蘭切爾諾貝利核電站嚴(yán)重核事故，更成為西方核能產(chǎn)業(yè)的轉(zhuǎn)折。以法國(guó)為例，在1982年前建設(shè)的50座核電站，是該國(guó)目前核電站總數(shù)的86%，核電大國(guó)的新建核電站數(shù)量寥寥。1995年至2014年，全球在役核電站436個(gè)，僅僅在數(shù)量上增加了1個(gè)。從發(fā)電量上看，全球核電不但沒(méi)有上升，反而從1996年的17.6%下降至10.8%[1]。如此看來(lái)，核能產(chǎn)業(yè)似乎將要終結(jié)，核工業(yè)已迅速走向衰退。然而，隨著近年來(lái)人們對(duì)減排、擺脫油價(jià)不斷上漲且大幅波動(dòng)等問(wèn)題更為關(guān)注，部分消弭了對(duì)核反應(yīng)堆事故的憂慮。以韓國(guó)、印度、俄羅斯和中國(guó)為代表的新興市場(chǎng)國(guó)家已成為新建核電站的主力。我國(guó)已計(jì)劃將總核能發(fā)電裝機(jī)容量從目前的65億W提高到2020年的300億W[2]。核能如今重新得到重視，尤其是《京都議定書》的生效進(jìn)一步提高了人們對(duì)核能的新期望[3]。核能因其不排放溫室氣體，成為現(xiàn)在和未來(lái)都難以排拆利用的能源。

2 阻礙核能復(fù)興的因素難以阻卻核能發(fā)展和利用指引人類未來(lái)的腳步

研討發(fā)展核能的瓶頸，不難發(fā)現(xiàn)阻礙其主要因素是核電站建設(shè)運(yùn)營(yíng)存在潛在巨大風(fēng)險(xiǎn)：核泄漏風(fēng)險(xiǎn)；與建造、運(yùn)營(yíng)、退役成本提高有關(guān)的財(cái)務(wù)風(fēng)險(xiǎn)；替代能源價(jià)格迅速下降導(dǎo)致的財(cái)務(wù)風(fēng)險(xiǎn)等。所謂財(cái)務(wù)風(fēng)險(xiǎn)，首先是核能產(chǎn)業(yè)的不透明，使主要核電大國(guó)的成本數(shù)據(jù)被嚴(yán)重低估。大多數(shù)國(guó)家核電站由政府機(jī)構(gòu)計(jì)劃大量公共補(bǔ)貼支持，比如法國(guó)核電生產(chǎn)商法國(guó)電力公司85%股份由政府持有，瑞典六家核電站100%國(guó)有。核工業(yè)在民用、軍用之間交叉補(bǔ)貼導(dǎo)致核電成本被低估。風(fēng)能、太陽(yáng)能等可再生能源的成本則呈持續(xù)降低之勢(shì)，如果沒(méi)有重大技術(shù)突破，與石油、天然氣、煤炭等石化能源相比，核能價(jià)格更高，與太陽(yáng)能、風(fēng)能等可再生能源相比，核能沒(méi)有其安全、清潔。在成本與價(jià)格競(jìng)爭(zhēng)面前，核能光環(huán)不再，但核廢料則“永垂不朽”，無(wú)論是基于安全性、清潔性還是經(jīng)濟(jì)性，加快核電發(fā)展都不是能源結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型的主要選項(xiàng)[4]。在巴黎舉行的關(guān)于21世紀(jì)核能會(huì)議上，聯(lián)合國(guó)國(guó)際原子能機(jī)構(gòu)總干事巴拉迪指出，核能既能幫助世界各國(guó)解決能源需求問(wèn)題，也能應(yīng)對(duì)氣候變化的挑戰(zhàn)。全球每年產(chǎn)生的核燃料廢料總量1.2萬(wàn)t，與每年使用礦物燃料而直接排放到大氣中的250億t碳廢料相比，核燃料廢料要少得多[5]。

3 核能新技術(shù)的巨大潛能引領(lǐng)人類未來(lái)新發(fā)展

核動(dòng)力系統(tǒng)中新技術(shù)的開發(fā)和應(yīng)用，對(duì)社會(huì)健康、安全和文化的潛在影響巨大。比如使用核磁共振與核四級(jí)共振譜儀來(lái)檢查人體、郵件行李包乃至汽車中的炸藥、毒品，是在一些場(chǎng)合的有效方法。機(jī)場(chǎng)安保人員使用儀器檢測(cè)旅客背包及隨身物品，是利用氫在人體與毒品中核磁共振信號(hào)的不同，分秒中檢查出是否人體藏毒[6]。

電腦游戲和科幻小說(shuō)中，存在一種核能新技術(shù)的應(yīng)用，即被視為人類最重要的終極科技核聚變能的利用。2006年11月，歐盟、美、中、俄、日、韓、印度在巴黎簽署啟動(dòng)國(guó)際熱核聚變實(shí)驗(yàn)反應(yīng)堆計(jì)劃[7]。聚變能是核能的一種，即兩個(gè)氫原子核聚合成一個(gè)較重的并釋放能量，如氫彈。據(jù)了解，核聚變能清潔且安全，完全不產(chǎn)生溫室氣體和難以處理的核廢料。原料取之不竭，最基本的是氫的兩種同位素，大量存在于海水中。太陽(yáng)50億年不落靠其內(nèi)部核聚變反應(yīng)，人類至今唯一人工取得的大規(guī)模核聚變能是氫彈爆炸，如為發(fā)電，必須設(shè)計(jì)出控制其穩(wěn)定輸出的方法，那時(shí)人類就將出現(xiàn)核聚變發(fā)電站，人造太陽(yáng)。

在切實(shí)注重核防護(hù)、核安全的基礎(chǔ)上，努力發(fā)展核能工業(yè)刻不容緩。習(xí)近平總書記指出“走向生態(tài)文明新時(shí)代，建設(shè)美麗中國(guó)，是實(shí)現(xiàn)中華民族偉大復(fù)興的中國(guó)夢(mèng)的重要內(nèi)容”[8]。核能及其新技術(shù)的開發(fā)和利用，必將加快我國(guó)生態(tài)文明新時(shí)代的到來(lái)。

[1] 馮文波，徐振宇.核能復(fù)興，擁有怎樣的未來(lái)[J].世界知識(shí)，2013，(22)：57-59.

[2] 孫漢誠(chéng).核技術(shù)新進(jìn)展[J].科學(xué)中國(guó)人，2007，(2)：88-89.

[3] 曹天元.人類的終極能源[J].教師博覽，2007，(3)：62-63.

[4] 郭躍華.核能重獲青睞[J].國(guó)外科技動(dòng)態(tài)，2005，(4)：5-6.

[5] 陳潤(rùn)羊.我國(guó)核電發(fā)展中公眾參與的機(jī)制研究[J].電力科技與環(huán)保，2015，31(06)：57-60.

[6] 孫漢城.在安檢緝毒緝私與探雷中核技術(shù)的新進(jìn)展[J].科技中國(guó)人，2008，(3)：88-89.

[7] 劉靜霞，孫樹萍.核能技術(shù)的發(fā)展與回顧[J].化學(xué)教育，2000，(3)：21-24.

[8] 習(xí)近平總書記系列講話精神學(xué)習(xí)讀本[M].中共中央黨校出版社，2013.

Development and application of nuclear energy will guide human future life

WANG Yi-hu

(College of Nuclear Engineering and Nuclear Technology, Harbin Engineering University, Harbin 150001, China)

Nuclear energy has been seen as safe, efficient and clean energy. The development and application of nuclear energy has completely changed the trajectory of human existence, proving the greatness of mankind on changing the environment and transforming the nature. In view of the development and utilization of nuclear energy and the development of nuclear power technology, the potential impact on society, health, environment, safety and culture were discussed, which indicates that development and application of nuclear energy will guide human future life.

Nuclear energy development; Application; Clean energy; Human; Future life

2017-01-12

王一滸(1997-)，男，本科。

TL991

B

1674-8646(2017)04-0128-02