美国核能发电工业现正驻足不前,其中最根本的原因还在于核能工业本身。核工业已经具备了制造不会熔化的反应堆的技术能力,但它至今仍然没有付诸行动。
为什么核能工业没有在能使不熔化反应堆成为现实的低能量密度技术上取得更大的进展呢?主要障碍还在于缺乏公众和社会的支持,同时也因为已经在现有的第一代反应堆技术上投入了巨资。此外,人们仍在犹豫,花在抗熔化安全性能方面的代价是否值得。
这些因素使得世界各国包括美国政府不愿意在反应堆设计上进行重大的改进。结果是,整个世界不得不勉强接受已使用了30年的技术。与此同时,世界仍在沿着两条危险的道路继续前进:过分依赖中东的石油,以及过分依赖目前仍较便宜的天然气。
同其他能源一样,第一代核反应堆也存在着这样那样的问题。最明显的莫过于三里岛核电站和切尔诺贝利核电站之类的问题。同时也存在着因整个系统过于庞大、过于复杂而导致的建造成本和建设周期问题。高昂的运行和维护费用(如更换锅炉)同样也在削弱公众的信心和核能的竞争力。末了,人们还普遍关注着半衰期长达数千年的放射性核废料问题以及核扩散问题。
面对着这些问题,一些人提出我们是不是应该完全放弃核能。我认为这是缺乏远见的,如果真的这么做的话,那将是愚蠢的。
借助于第二代反应堆的最佳设计,我们有能力对付有关核能的所有问题。在新型的抗熔化反应堆中,能量密度低,且反应堆的尺寸可做到即使发生事故使冷却剂完全丧失,也不会有足够的热量导致灾难性后果。耐高温的陶瓷燃料微粒可将裂变产物分隔包容;万一发生意外增温时,反应堆可自行关闭。
将反应堆埋入地下提高了它的安全性和可控性。这样就能有效地消除核设施遭受蓄意破坏、恐怖活动甚或公然的军事攻击所带来的威胁。反应堆设备组件化并在建造过程中进行成本和质量控制,将使建设核电站的费用和周期做到可以预测并降低到最低限度。
加利福尼亚州圣迭亚戈的General Atomics公司正在开发的氨反应堆技术就是这类设计的前沿性工作之一。俄国早在1949年就已着手这项工作,而在以后的30年里,德国在此领域内取得了巨大的进展。
诸如此类的技术进步理应提高公众对核反应堆的接受程度。事实上,人们确实在寻求一种能取代石油和天然气的替代品。
还有一条理由可以解释我们为什么不能在核能利用上走回头路,几百吨的铀和钚躺在核武器之中,它们实太多了。各种军备控制条约要求销毁数以万计的核武器,这从一个侧面为人们提供了一次难得的核能利用机会。
这个机会就是,既能从核武器中销毁铀和钚,同时又能提供大量急需的电力。销毁这些钚的最佳途径就是在新型的、安全的抗熔化反应堆中用掉它们。
有人建议将钚用玻璃密封后埋掉。虽说这是一种相对低廉的处理方法,但这样做是不够的,因为这仅仅是将钚挪离视线而已,并没有真正将其销毁。我们不该欣喜于俄国的这类计划,让钚仍旧留在那儿;一旦需要,又可从地下掘出再重新装入核武器。同样,俄国人也不会对美国的类似方案感到满意。当然,这些钚所蕴含的巨大能量如果得不到有效利用,谁也不会感到满意。
销毁钚应当尽可能地一次性彻底销毁,而不该依赖无休止的后处理程序。这是处置过量的钚的关键所在。如果不是这样的话,这些东西就有可能落入不法者之手。
全世界,尤其是第三世界不断增长的能源需求必须得到满足,否则第三世界就会被迫处于这样一种境地:消耗大量不可再生的矿物燃料,砍伐森林,或者为争夺资源而进行战争。
照我看来,要达到这些互相关联的基本目的,最好的选择是,完成对真正新型的、具有内在安全性能的反应堆的设计。我相信,公众将会对新型反应堆有新的看法。它不会像现有的反应堆那样,缺少冷却剂几秒钟或几分钟就不行。我想,公众会乐于采用可埋入地下且不受恐怖分子和地震影响的反应堆。
公众愿意看到未来的反应堆大量地是在严格进行成本及质量控制的工厂中制造的。这样的反应堆更为经济,并能最终取代现行的反应堆。
核能工业在降低对中东石油的依赖程度以及减少有毒物质的排放方面作已经出了世界范围的巨大贡献。公众应当对此作出正确的评价,同时也应该充分认识到能源对生产及提高生活水准的重要性。
我认为,我们必须集中我们的智慧和技术力量,生产出能使人们放心的最好的核电力。
眼下,核能工业似乎满足于维持技术现状的反应堆,能源部也无意支持不熔化安全反应堆的研究和开发,所有这一切都是与伟大的美国传统——通过技术进步以创造更美好的未来——不相称的。
作者爱德华·泰勒,匈牙利出生的美国核物理学家,曾参与首次核链式反应试验和第一枚原子弹的制造,领导过第一枚氢弹的研制。现为斯坦福大学胡佛研究所高级研究员。
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