魔鬼与天使——核能

从 1954 年前苏联建成世界上第一座核电站以来,人类和平利用核能的历

史还不到半个世纪;然而,核能的发展却异常迅速。特别是近 20 年来,它以极大的优势异军突起,成绩卓著,已成为世界能源舞台上一个引人注目的角色。到 1991 年底,全世界有近 30 个国家和地区拥有近 420 座核电站,另有

76 座正在建设中。我国首座核电站——秦山核电站,已于 1991 年正式投入运行,这标志着我国核能利用已经进入了一个新阶段。

目前,核能发电可满足世界电力需要的 20%左右。据专家们预计,到 2000 年全世界核电站的总发电量可达 72,000~95,000 万千瓦,届时核能发电量

将是世界总发电量的 30~50%。到 21 世纪中叶,核能将会取代石油等矿物燃料而成为世界各国的主要能源。

核能的发展之所以如此迅速,主要是因为它有着显著的优越性:其一, 它的能量非常巨大,而且非常集中。其二,运输方便,地区适应性强。有人曾将核电站与火电站作了个形象的比较:一座 20 万千瓦的火电站,一天要烧

掉 3000 吨煤,这些燃料需要用 100 辆铁路货车来运输;而发电能力相同的核电站,一天仅用一公斤铀就行了。这么一点铀燃料只有三个火柴盒那么大, 运输起来自然就省力多了,而且可以建在电力消耗大的地方,以减少输电损失和运输费用。其三,储量丰富,用之不尽。

核能资源广泛分布在世界的陆地和海洋中。储藏在陆地上的铀矿资源, 约 990~2410 万吨,其中最多的是北美洲,其次是非州和大洋洲。

海洋中的核能资源比陆地上要丰富得多。拿核聚变的重要燃料铀来说, 虽然每 1000 吨海水中才有三克铀,然而海洋里铀的总储量却大得惊人,总共达四十多亿吨,比陆地上已知的铀储量大数千倍。此外,海洋中还有更为丰富的核聚变所用的燃料——重水。如果将这些能源开发出来,那么即使全世界的能量消耗比现在增加 100 倍,也可保证供应人类使用 10 亿年左右。

从目前情况来看,世界各国的核能发电技术已相当成熟,大量投入使用的单机容量达百万千瓦级的发电机组,使核电站得到了迅速的发展。

近十多年来,人们已经成功地研制出能充分利用铀燃料的核反应堆,这就是被称为“明天核电站锅炉”的快中子增殖核反应堆。这种核反应堆能使核燃料增殖,也就是说,核燃料在这种“锅炉”里越烧越多。如果能大量使用快中子增殖核反应堆,不仅能使铀资源的有效利用率增大数十倍,而且也将使铀资源本身扩大几百倍。因此,包括我国在内的世界各国,今后将着重发展这种先进的核反应堆以便充分地利用核燃料、提高核电站的经济性。1991 年,欧洲联合核聚变实验室首次成功地实现了受控核聚变反应,使人类在核聚变研究方面取得了重大突破,为今后利用储量极为丰富的重水建造核聚变电站打下了初步的基础。

另外,近年来在激光核聚变、核电池、太空核电站和海底核电站等研究试验方面也都取得了一定的成果,促进了核能发电技术的进一步提高。

核能对于我国在 21 世纪的经济发展有着重要的意义。根据中央提出的社会主义现代化经济建设分三步走的战略目标,到下世纪中期,预计我国能源年需求总量为 40~50 亿吨标准煤。要满足如此大的能源消耗量,除了大力开发包括三峡水电在内的水力资源外,大部分的电力要依靠煤电和核电。一座大型核电站的发电量几乎相当于葛洲坝水电站,因此,发展核电不仅可减少储量已不多的煤炭的消耗,而且可减少环境污染,缓和运煤带来的交通运输紧张状况。