为什么核必须成为能源解决方案的一部分

16世纪末，随着柴火价格的上涨，普通伦敦人无奈地改用煤炭，伊丽莎白时代的传教士转向使用一种他们认为实际上是魔鬼粪便的燃料。毕竟，煤炭是黑色的，很脏，在地下的几层中发现-朝着地球中心的地狱-燃烧时闻到强烈的硫磺味。在通常没有烟囱的房屋中改用煤炭非常困难。神职人员直言不讳的谴责，尽管在环境上当然是合理的，但进一步复杂化并拖延了及时解决能源供应紧迫问题的时间。

对于太多关注全球变暖的环保主义者来说，核能是当今魔鬼的粪便。他们谴责其生产和使用放射性燃料以及处理废物的所谓问题。以我的判断，他们对这种有效的低碳基本负荷能源的谴责是错误的。核电远非魔鬼的排泄物，它可以而且应该成为我们从一个更热，更具气象破坏性的世界中解救的主要组成部分。

像所有能源一样，核电也有其优点和缺点。核电有什么好处？首先，因为它通过核裂变而不是化学燃烧产生能量，所以它产生的基本负荷电力没有碳的输出，而碳是全球变暖的有害因素。从煤转换为天然气是迈向脱碳的一步，因为燃烧天然气会产生燃烧煤二氧化碳的一半左右。但是，从煤炭到核能的转换从根本上实现了脱碳，因为核电厂仅在其建设，开采，燃料加工，维护和退役期间通过辅助使用化石燃料释放温室气体，这与太阳能的排放量差不多。大约是天然气发电厂的4％至5％。

其次，核电厂的运转率要比可再生能源或化石燃料高得多。容量系数是电厂实际发电的时间百分比。对于所有间歇性能源来说，这都是一个问题。太阳并不总是照耀着，风也不总是吹来，水也不总是从大坝的涡轮机中掉下来。

2016年在美国，核电站的发电量占美国总发电量的20％，平均容量系数为92.3％，这意味着它们每年365天中的336天以全功率运行。 （另外29天，它们被撤出电网进行维护。）相比之下，美国水力发电系统的发电量为38.2％（每年138天），风力发电机的发电量为34.5％（每年127天），太阳能电力阵列的使用时间仅为25.1％（每年92天）。即使是用煤或天然气为动力的发电厂，由于诸如燃料成本以及需求的季节性和夜间变化等原因，其发电时间也只有一半左右。核能无疑是可靠性的赢家。

第三，核能向环境释放的辐射少于任何其他主要能源。对于许多读者来说，这种说法似乎是自相矛盾的，因为众所周知，无核能源会将任何辐射释放到环境中。他们是这样。罪魁祸首是煤炭，这是地壳的一种矿物，其中含有大量的放射性元素铀和or。燃烧的煤将其有机材料气化，将其矿物成分浓缩为剩余的废物，即飞灰。世界上燃烧了如此多的煤炭，并产生了大量的粉煤灰，煤炭实际上是向环境中释放放射性物质的主要来源。

1950年代初，当美国原子能委员会认为国内高品位铀矿石短缺时，它考虑从美国大量燃煤飞灰供应中提取铀用于核武器。 2007年，中国开始探索这种提取方法，在云南小龙塘利用一堆约530万吨的褐煤粉煤灰。中国灰分每公吨平均约0.4磅八氧化三铀（U3O8），一种铀化合物。匈牙利和南非也在探索从粉煤灰中提取铀的方法。

核电的缺点是什么？在公众看来，有两种与辐射有关的事件：发生事故的风险和处置核废料的问题。

自1950年代中期商业核电问世以来，已经发生了三起涉及核动力反应堆的大规模事故：宾夕法尼亚州的三哩岛，乌克兰的切尔诺贝利和日本的福岛。

1979年3月，三英里岛反应堆发生部分融化，而宾夕法尼亚工厂的所有者遭受了一场灾难，但仅向周边人口释放了极少量的辐射。根据美国核监管委员会：

“在事故发生期间，估计在TMI-2附近约有200万人接受的平均辐射剂量仅比通常的本底剂量高约1毫雷姆。为了说明这一点，胸部X射线的照射量约为每年6毫里雷姆，该地区的自然放射本底剂量约为每年100-125毫里雷姆。尽管反应堆受到了严重破坏，但实际释放对反应堆的影响可忽略不计。个人或环境的身体健康。”

1986年切尔诺贝利的一个大型石墨调节水冷反应堆爆炸并随后燃尽，这很容易成为历史上最严重的核事故。事故发生后立即有29名救灾工作者死于急性辐射。在随后的三十年中，由来自27个成员国的资深科学家组成的联合国原子辐射影响科学委员会（UNSCEAR）定期观察并报告切尔诺贝利事故的健康影响。它没有发现对切尔诺贝利事故影响的人群长期健康，除了在事故发生时是儿童或青少年的白俄罗斯，乌克兰和俄罗斯西部居民中的甲状腺癌，他们喝了受131碘污染的牛奶，并且没有撤离。到2008年，UNSCEAR已将切尔诺贝利地区约6500多例甲状腺癌病例归因于事故，造成15人死亡。从1991年到1995年，这些癌症的发生率急剧上升，研究人员将其大部分归因于辐射暴露。成人没有增加。

联合国航空航天服务科学中心的切尔诺贝利辐射的“平均有效剂量”也得出结论，“由于公众在1986-2005年期间接受的外部和内部暴露，被疏散者大约30毫希沃特，居民1毫希沃特。的前苏联地区，而欧洲其他地区的人口比例为0.3毫希沃特。”西弗是辐射暴露的量度，千弗是西弗的千分之一。全身CT扫描可提供约10-30 mSv。一名美国居民每年的平均背景辐射剂量（不包括receives气）约为1 mSv。

此处引用的切尔诺贝利辐射统计数据非常低，以至于那些被媒体广泛报道该事故及其后果的人必须故意将其减少到最低限度。然而，它们是联合国国际科学机构进行广泛研究的同行评审产品。他们指出，即使是核电厂可能发生的最严重事故，即放射性燃料的完全熔化和燃尽，也远没有过去一个世纪的其他重大工业事故那样具有破坏性。仅举两个例子：印度的博帕尔（Bhopal），当40吨异氰酸甲酯气体从农药工厂泄漏时，立即至少有3,800人死亡，数千人患病；以及中国的河南省。在台风中，一座大型水力发电大坝发生故障后，至少有26,000人被淹死。 “以切尔诺贝利核电站生产的每度电产生的早期死亡来衡量（运行9年，总发电量为36 GWe年，31例早期死亡），每年每GWe年产生0.86死亡”，医生和前任Zbigniew Jaworowski总结道。切尔诺贝利事故期间，宇航委主席活跃。 “这一比率低于（涉及）大多数其他能源事故造成的平均死亡人数。例如，切尔诺贝利事故率比液化气死亡率低9倍，比水力发电站低47倍。”

2011年3月在日本福岛第一核电站发生的事故是发生大地震和海啸之后发生的。海啸淹没了三个动力反应堆的电源和冷却系统，导致它们融化并爆炸，违反了其限制。尽管有15.4万日本公民从电站周围的12英里禁区撤离，但电站地面以外的辐射暴露受到限制。根据2011年6月提交给国际原子能机构的报告：

“截至2011年5月，在该工厂附近的195,345名居民中没有发现有害健康影响，这些居民在2011年5月底接受了筛查。所有1,080名接受甲状腺检查的儿童的结果均在安全范围内。到12月，政府对从三个城市撤离的约1,700名居民进行的健康检查显示，三分之二的人在每年1 mSv的正常国际限制范围内接受了外部辐射剂量，其中98％的人低于5 mSv /年，有10人暴露于10 mSv以上……[没有重大的公众暴露，更不用说辐射造成的死亡了。”

尽管核废料处置在美国仍是一个持续的政治问题，但已不再是技术问题。目前，大多数美国乏燃料可以安全地存储在运行反应堆的基础上，牢固地存储在无法穿透的混凝土和钢制干桶中，其中90％以上的废燃料可以回收利用，以将核电的生产延长数百年，其乏味逐渐减少。

美国新墨西哥州卡尔斯巴德附近的美国废物隔离试验工厂（WIPP）目前存储低水平和超铀军事废物，并可以将商业核废物储存在2公里厚的结晶盐床上，这是古代海洋的遗迹。盐层从新墨西哥州南部一直一直延伸到堪萨斯州西南部。在未来一千年中，它可以轻松容纳整个世界的核废料。

芬兰在在奥基卢托（Olkiluoto）下400米的花岗岩基岩中雕刻永久性储藏库方面进一步进步，该基岩位于该国西海岸的波罗的海小岛。它预计将在2023年开始永久性废物存储。

对核电的最后抱怨是它的成本太高。核电成本是否过高最终将由市场决定，但毫无疑问，对不同能源系统的外部成本进行全面核算，会发现核燃料比煤炭或天然气便宜。

核电并不是解决全球范围内全球变暖威胁的唯一办法。可再生能源占有一席之地；因此，至少在可再生能源变化时，为了平整电流，天然气确实如此。但是，核问题比困扰核问题的反核偏见和恐惧更好。这不是魔鬼粪便的21世纪版本。这是解决人类历史上最大的能源威胁的宝贵，甚至是不可替代的一部分。