這是位於賓夕法尼亞州碼頭市的「碼頭市核電站」，它是美國第一個投入商業運營的核反應爐，於1957年開始工作。

科技化時代的*核能*認識(五)

生物燃料可以代替一大部分化石燃料。效率，隔絕，太陽熱能和太陽電能方面的技術可以在天然氣產量達到頂峰後滿足大部分的天然氣需求。大部分運輸專家都正確地將生物燃料比作「天上的餡餅」，意為可望而不可及，因為即使按現在的需要量來算，世界上大部分的田地都會被用來「種」燃料。

核能的支持者說可再生能源還沒有能解決間歇性用電，高運行成本和大面積輸電這幾個問題。舉例來說，一項英國的研究顯示當風能提供了人類所需能源的20%，並且在無風時由水或電／燃料驅動風車的成本也很低時，也僅能減輕煤電廠或核電廠6.7%的負擔（從59GW到55GW），因為它們要在電力短缺時作備用電廠。核能的支持者說現在的技術還無法保證能讓間歇性能源被大量應用。一些可再生能源，比如說太陽能，在用電高峰時正好很充足，這就減少了負擔。未來電能的用途（比如加壓水，海水淡化、制氫及車輛充電）也會減少核能和可再生能源在用電高峰時的負擔。

核能的相關風險：

<1>事故或襲擊──

核能的反對者認為，核反應爐的一個主要缺點就是它面臨著核事故和恐怖分子襲擊的威脅，這樣的話大量平民都會受到輻射線的照射。核能的支持者認為，在一個設計得很好的反應爐中，核泄漏的風險是非常小的，因為它的安全系統經過了精心的設計，並且核工業將核事故看得很嚴重，對它的關心程度遠比煤電廠和水電廠高。在大面積的範圍內造成了災難的車諾比核電站，實際上是結合了很危險的RBMK反應爐，缺乏安全殼的建築物，不精心的保養和缺失安全的規章的一種產物。與西方使用的幾乎所有核反應爐不同的是，RBMK型反應爐有一個危險的正空泡係數（en:void coefficient），這意味著一個零部件的失靈就會使反應爐產生越來越多的熱和射線，直到反應爐破裂為止。即使是在三哩島核泄漏事故這個蘇聯之外最嚴重的民用核設施的事故中，壓力容器和安全殼建築物也沒有破裂，只是核反應爐的核心熔毀，向自然界釋放出了非常少量的射線（比生物圈放出的射線都要少）。

而福島第一核電廠事故則是反核的最佳例子，在重大災難時，核燃料與核廢料可能失去冷卻系統，若無法及時冷卻，高溫高壓會摧毀圍阻體，但搶救需要仰賴死士、非常不道德；而增加核電廠安全上的花費或等待機器人技術成熟是避免這些問題的方法，但發展再生能源可能比較廉價及低風險。科學家們正在嘗試著改變核反應爐的設計，他們希望能通過這樣來減少核裂變反應爐出事故的風險；自動化和被動安全式的反應爐也正在研究中。未來可能出現的核聚變反應爐在理論上出事的風險是非常小的，因為反應爐中的核燃料只夠反應約一分鐘時間，但是核裂變反應爐中儲藏的是夠用一年的核燃料。次臨界反應爐中從來不儲藏任何核燃料。

核能的反對者說他們擔心核廢料得不到足夠的防護，在恐怖分子襲擊時，這些核廢料可能會泄漏出來。他們引用了1999年發生在俄羅斯的一件事：幾名工人在販賣5克放射性物質時被抓獲，他們還引用了1993年同樣發生在俄羅斯的一件事：警方抓獲了正在販賣4.5克濃縮鈾的工人。從那以後，聯合國就開始努力讓世界各大國改善核設施的安全防護，從而阻止放射性物質落入恐怖分子之手。有時為了保護運輸核材料的貨船會出動幾千名警察。其它能源的有關設施，比如說水電廠和天然氣運輸船，更容易受到事故和襲擊的威脅。但是，核能的支持者說核廢料已經得到了很好的防護，並且他們還說在全世界範圍內沒有一起民用核設施的事故與核廢料有關。

他們還指出，美國核管理委員會和其它一些機構對核反應爐和核廢料儲藏設施強度的大量測試表明，它們可以承受與911襲擊事件規模大致相等的恐怖襲擊。用完的核燃料通常位於核電站的「保護區」或用後核燃料的海運容器；偷取它來製作炸彈是極難的。用後的核燃料釋放出的射線足以快速地將任何接近它的恐怖分子殺死。根據美國核管理委員會的研究，美國境內已經有20個州要求居住在核反應爐周圍10英里內的居民在家中儲藏碘化鉀，這在嚴重的核事故發生時（雖然可能性非常小）是非常有用的。

<2>對人類健康的影響──

人類接觸到的大多數輻射都屬於自然界的背景輻射。背景輻射之外的那一部分，絕大多數都與醫療有關。一些覆蓋了美國、加拿大和歐洲的大規模研究沒有發現任何錶明居住在核反應爐周圍的居民癌症死亡率升高了的證據。舉例來說，1990年，美國國立衛生研究院中的美國國家癌症研究所（NCI）宣稱，在對16種癌症的死亡率進行了一項大規模研究後，他們認為居住在美國62座核電站周圍的居民癌症死亡率並不比其它地方高。這項研究同時發現，在新建了一座核電站後，當地兒童的白血病死亡率也沒有增長。這項研究是美國國家癌症研究所進行的規模最大的對癌症的研究，它一共在核電站周圍的居民中調查了900000個因癌症而死的人。除了車諾比核事故的直接影響外，在烏克蘭和白俄羅斯的一些地方，土壤也含有放射性。因此在車諾比核電站周圍有規劃疏散區防止民眾進入。

在2006年3月，安全檢查發現，美國境內的一些核電站一直有受了氚污染的水泄漏到土壤里。（被核電站排放出來的水會通過廢水管道流進河裡，這時的廢水已經達到了排放標準。但是，通過向土壤中排放，只有很少量的氚進入了飲用水供應系統。）伊利諾州的司法部長說，她要以六處這樣的泄漏為名控告Exelon公司，她要公司向周邊居民提供乾淨的自來水，儘管公司外的每個水井中的水都沒有超標。在進行了調查後，美國核管理委員會聲稱「這次檢查確認了公眾的健康和安全沒有受到有害影響，並且公眾接觸的照射劑量與美國核管理委員會的標準相比是非常低的。」但是，美國核管理委員會主席說：「他們需要修復它。」

<3>核武器擴散──

核能的反對者指出，核技術經常是軍民兩用性質的，民用核計劃中用到的材料和技術都可以用於發展核武器。能夠防止核擴散是核反應爐的主要設計指標之一。在大多數國家中，軍用和民用的核技術經常與該國的核能力一起被提及。比如說，在美國，能源部的首要目標是「增強美國的公民，經濟和能源的安全性；為了達到此目標，還要鼓勵科學上和技術上的創新；並且消除公民對於核武器的恐懼。」

大部分核反應爐中的濃縮鈾的濃度對於製造核彈來說太低。大多數核反應爐使用的是濃度為4%的濃縮鈾；原子彈小男孩用的是80%的濃縮鈾；雖然低濃度的濃縮鈾也可以用來製造原子彈，但是濃度的下降會使炸彈的最小尺寸變得出奇的大，這是很不切實際的。但是，用來為發電製造濃縮鈾的工廠和技術也可以製造核彈所需的高純度濃縮鈾。

另外，核反應爐在工作時製造出的鈽，如果在再處理時進行濃縮的話，也是可以用來製造核彈的。雖然在一般核反應爐的核燃料循環中製造出來的鈽中，鈽-240的低濃度使它沒有成為製造武器的理想材料，但是還是可以由它製造出有用的武器。如果一個核反應爐所在的核燃料循環非常短，那麼具有武器級濃度的鈽就可以被製造出來。但是，在許多反應爐中進行這種活動是很難掩人耳目的，因為用民用核反應爐來製造核武器需要經常關閉核反應爐來添加核燃料，而這在衛星圖片上是清晰可見的。

大部分人都相信印度和巴基斯坦在它們的核能計劃中使用了CANDU核反應爐來為核武器製造可裂變材料，但是，這不是完全正確的。加拿大（提供了40MW的試驗型核反應爐）和美國（提供了21噸重水）都向印度提供了開展核武器計劃所需要的技術。由於並沒有規定一國該怎樣使用從他國得到的核技術，因此印度可以用這些技術來製造核武器。巴基斯坦被相信在一個自主的濃縮計劃中為它的核武器製造出了裂變材料。為了預防核武器的擴散，國際原子能機構在1968年通過並實施了防止核武器擴散條約（NPT），條約規定簽約國對於核技術必須採取保護措施。簽約國被要求向國際原子能機構報告它們擁有的核材料的種類和位置。簽約國還同意，為了能進入國際核市場，它們允許國際原子能機構派出調查員和監督員來確認它們關於核材料的報告，並且對它們的核材料進行檢查。

有些國家以前沒有簽署這項條約，並且有能力使用國際間援助的核技術（經常為民用）來發展核武器（印度、巴基斯坦、以色列和南非）。南非後來也成為了防止核武器擴散條約的簽約國，現在它是世界上唯一已知發展了核武器並被證實將其銷毀了的國家。在那些簽署了這項條約並通過海運收到了一些零星的核材料的國家中，許多國家已經宣稱或已被指責嘗試著使用應為民用的核電站來發展武器，比如說伊朗和朝鮮。有些種類的核反應爐比其它種類更容易被用來製造核武器，而且國際上的一些關於核武器擴散的爭論已經聚焦到了具有發展核武器的野心的國家中某些具體的反應爐型號上。一些新的技術，比如說SSTAR，可能通過密封的核反應爐，有限的獨立式核燃料供應和對於人為干涉的管制來降低核武器擴散的風險。

在擴展核能的用途時，一個可能的障礙是鈾礦石的儲量限度，這在建造和運行增殖核反應爐時是必需的。但是，以現在的消耗速度來算，地球上還有足夠的鈾—「總的說來，能供我們開採的鈾儲量還能用幾百（最高1000）年，即使使用標準的反應爐。」在卡特總統的領導班子對核燃料再處理下了禁令之後，美國境內的增殖反應爐全部被關閉了，對核燃料再處理下禁令是因為在再處理的過程中，武器級核材料擴散的風險是無法為人所接受的。一些核能的支持者對於核武器擴散的風險可能是國際間預防「不民主」的發展中國家獲得任何核技術的原因之一表示同意，但是他們說「民主」的已開發國家沒有任何理由關閉位於它們境內的核電站，尤其因為「民主國家」之間「不會挑起戰爭」。

核能的支持者還說，核能與其它一些能源相似，能持續以同樣的價格持續地供電，還不會讓國與國之間爭搶能源，而國際間對於能源的爭搶可能會導致戰爭。2006年2月，美國宣布了它的一項新措施，即全球核能源合作計劃。在這項計劃中，國際間會合作使用一種能夠防止核擴散的核燃料再處理方法，同時也使發展中國家能夠發展核能計劃。

<4>空氣污染──

無放射性的水蒸氣是核電站在運行時釋放出來的主要排泄物。核裂變會產生一些氣體，比如說碘-131和氙-133。這些氣體主要會被封在燃料棒中，但是在假定的事故中，會有少量氣體被釋放到冷卻劑中。化學物品控制系統會將放射性氣體隔離，這些氣體需要被存放很長時間（半衰期的幾倍），直到它們變的安全。碘-131和氙-133的半衰期分別為8.0天和5.2天，因此它們需要被儲藏好幾個月的時間。

核能發電不直接產生二氧化硫、氮氧化物、汞或其它與化石燃料的燃燒有關的污染物。（僅在美國，每年就有許多人因為燃燒化石燃料產生的污染物而死去）。它也不直接產生二氧化碳，這使一些環境保護者通過支持對核能的依靠來減少溫室氣體的排泄（溫室氣體造成了全球暖化）。為了生產核燃料，礦石需要被採集並被處理。這個過程不是直接使用柴油或汽油機，就是使用電網提供的電，而這些電可能是通過燃燒化石燃料產生的。核燃料循環分析評價這個過程消耗的能量（以今天的混合能源來算）並進行計算，它要計算的是在核電站的整個壽命中，減少的二氧化碳排放量（與核電站供電多少有關）與排放出的二氧化碳數量（與核電站的建造和核燃料的獲得有關）之比。

一些循環分析表明，核電站每發一千瓦時的電與風能每發一千瓦時的電，排放量相似。2001－2005年的一個循環分析發現，根據核燃料中鈾濃度的不同，核電站每發一千瓦時的電排放的二氧化碳的量為天然氣發電廠每發一千瓦時的電排放的二氧化碳的量的20%到120%。2003年，世界核材料協會對這個循環分析進行了批評，並且在2006年進行了一個自己的循環分析，推翻了它的結論。2006年，英國政府的可持續發展委員會總結說，如果英國的核電能力再增加一倍，那麼到了2035年，英國全國的二氧化碳排放量將會減少8%。英國的目標是在2050年時將溫室氣體的排放量減少60%。與2006年一樣的是，英國政府在今年晚些時候公布自己的研究結果。

<5>廢熱處裡──

核反應爐需要冷卻，典型的是用水來冷卻（有時不是直接的）。使用水來將能量從一個熱源帶走，需要一個冷源，這個過程叫做蘭金循環（Rankine cycle）。能通過蘭金循環來轉化為能量的熱是有限度的。多餘的熱量需要當作廢熱來排放掉，這時就需要冷卻水了。河流是最常用的冷卻水來源，也是廢熱的排放地點。廢水的溫度必須受到限制，否則會將河中的魚殺死；生物圈中比一般水溫度高的熱水是一個潛在的長期隱患。在大多數新的核電站中，這個問題被冷卻塔解決了。廢水對於所有的傳統供電廠，包括煤，石油和天然氣供電廠都是一個問題，因為它們都靠著蘭金循環來產生能量。這四種供電廠只是在熱源上有所不同。

對於限制廢氣溫度的需求也會限制住發電能力。在極熱的天氣中，用電量是最高的，但是這時核電站的發電量卻可能會下降，因為核電站中冷卻水的溫度會變得更高，這樣它的冷卻效率就會降低。在改進核電站的設計時，工程師們會考慮到這點，因為冷卻能力的增加會讓建造資金也增加。

原子能機構團體：國家原子能機構（中國）。／美國核協會（美國）。／Areva（阿海琺，法國）。／加拿大原子能公司（加拿大）。／美國能源部（美國）。／埃及原子能管理局。／法國電力公司（法國）。／EnergoAtom（烏克蘭）。／歐洲原子能共同體（歐洲）。／印度原子能委員會（印度）。／國際原子能機構（IAEA）。／哈薩克國家原子能公司（哈薩克）。／俄羅斯原子能部（俄羅斯）。／阿根廷原子能委員會（阿根廷）。／美國核能研究所（美國）。／巴基斯坦原子能委員會（巴基斯坦）。／英國原子能管理局（英國）。／世界核能協會（國際）。