幾十年來，核電一直是備受爭議的話題，但很少有核電站能像那些旨在漂浮在近海或難以到達的小城市附近水道中的核電站那樣引發如此多的抗議。

隨著氣候變化繼續融化北緯地區的海冰和冰川，浮動核反應堆開始引起俄羅斯聯邦以及北歐地區的極大興趣，他們將其視為北極未來發展的關鍵能源.

在這些融化的冰川下面是人類從未見過的自然資源——更不用說開采了——但一個問題仍然存在：我們如何建立開發這些資源所必需的基礎設施。這就是浮動核電站的用武之地。

如何建造浮動核反應堆?

核工程師將核反應堆裝入 Rosenergoatom 的第一座浮動核電站 Akademik Lomonosov 資料來源： Rosenergoatom

首先，浮動核反應堆并不像將核反應堆固定在船上并稱其為一天那么簡單，但也沒有那么復雜。

需要建造特殊的船來容納反應堆，但在船上安裝核反應堆的想法至少不是一個新概念。軍用潛艇和北極破冰船已經由核反應堆提供動力，所以這個想法不是在船上增加一個核反應堆，而是更多地讓核反應堆成為船的全部。

這顯然需要不同的設計選擇以適應安全設備以及核反應堆本身。但可能最重要的因素是使其免受極端天氣事件或海嘯的影響，這些事件或海嘯可能會使船舶沉沒或以其他方式損壞船舶并釋放放射性沉降物或廢物。

這種情況發生在 1986 年的烏克蘭切爾諾貝利和最近的日本福島， 2011 年 49 英尺(15 米)高的海嘯導致福島第一核電站中的三座核電站的電源和反應堆冷卻系統癱瘓。工廠的反應堆。當然，這些都是地面反應堆。

一艘船如何應對這些挑戰和其他挑戰，例如儲存反應堆使用的高放射性廢核燃料棒，仍然是重要和懸而未決的問題。

資料來源： Nicolai Gontar/綠色和平組織

所述 的Akademik羅蒙諾索夫，俄羅斯的第一浮動核電站， 在2018年完成，是產生壓水反應堆的一種形式 ，其被加熱，高壓水 傳遞其熱能，以降低水的壓力 在其中也產生蒸汽的二次系統。

類似于船上的核反應堆，放射性廢物問題是一個巨大的挑戰，因為它是放射性液體的形式。作為壓水反應堆，也存在潛在事故導致放射性物質爆炸性擴散到大氣中的問題。

丹麥的Seaborg Technologies 認為解決方案是在其浮動核反應堆設計中使用熔鹽反應堆。在這里，氟化鹽與核燃料混合形成高于932°F(500°C)的液體 ，讓它流入和流出反應堆。

與壓水反應堆不同，如果反應堆室以某種方式破裂——例如在自然災害引起的事故中——熔鹽不會猛烈爆炸成蒸汽。相反，當熔鹽暴露在空氣中時，它會硬化成巖石，就像熔巖一樣，它不僅包含放射性物質，而且使處置更容易。

不過，熔鹽反應堆也有自己的安全殼挑戰，尤其是在腐蝕方面。眾所周知，熱鹽 在海上環境中具有腐蝕性，例如船上的燃氣渦輪機，因此用它們建造核反應堆需要特殊的屏蔽層，以承受不銹鋼也無法承受的腐蝕。

為什么要建造浮動核反應堆？

浮動核反應堆有什么意義呢? 首先，浮動核反應堆用于為偏遠地區的工業和住宅用途提供大量電力。

例如，Akademik Lomonosov 正在為俄羅斯北部的佩韋克鎮供電，并為該地區的一個海水淡化廠供電。俄羅斯還批準了另外五座浮動核電站沿其北北極海岸線運營。

除了為俄羅斯一些最偏遠的社區提供電力外，這些發電廠還將提供必要的電力，以推動進一步向北發展，進入更原始、未受破壞的北極地區，這些地區現在因海冰和冰川消退而暴露在外。

在俄羅斯以外，浮動核反應堆可用于幫助世界上電力稀缺或不存在的地區供電，并幫助受災地區恢復供電。

1960 年代和 1970 年代初期，美國在巴拿馬運河運營了一座浮動核電站，盡管這并不像 Seaborg Technologies 和俄羅斯的 Rosenergoatom 等其他公司提出的那樣雄心勃勃。

Seaborg Technologies 為浮動核電站設計。 資料來源：Seaborg Technologies/Facebook

Seaborg Technologies 希望最終每年能生產數百座浮動核電站，聲稱與類似規模的燃煤電廠相比，這些反應堆在反應堆的整個生命周期內至少可以抵消 33,600,000 噸二氧化碳。

“世界需要能源，但我們也需要脫碳，” Seaborg 聯合創始人兼首席執行官Troels Schönfeldt說 。“憑借極具競爭力的產品，利用現有生產能力，我們每年可以部署數百個反應堆——我們已準備好應對全球影響，”

毫無疑問，脫碳目標是至關重要的目標，甚至一些其他環保政策倡導者也表示，如果不增加核能生產，就不可能通過脫碳經濟來應對氣候變化。

不過，正如 其他人指出的那樣，建設安全的核電需要大量時間——在避免氣候變化方面，我們幾乎無法做到這一點——因此，將我們的氣候希望寄托在核電上以拯救我們可能實際上沒有實際意義。

浮動核反應堆有哪些限制?

從顯而易見的開始，浮動核反應堆只能在有足夠水讓它們漂浮的地方使用，因此無論是在公海還是在大河等足夠寬的水道中。

如果更多孤立的內陸地區沒有連接到與浮動核電站連接的沿海地區相同的電網，那么對他們來說沒有多大幫助。

如果浮動核電站的目的是為受災地區提供能源，那么這將尤其令人沮喪，而該地區的電網肯定會出現中斷——如果當地電網一開始就存在的話。

2017 年，颶風瑪麗亞摧毀了美國波多黎各領土，導致該島部分地區斷電數月。這里的問題不是發電廠一直停電，而是瑪麗亞已經拆除了整個島上的電線。

直到2019 年 3 月，在瑪麗亞襲擊該島近兩年后，波多黎各的所有居民才正式恢復供電。這種基礎設施挑戰不是浮動核電站可以解決的問題，它們在其他災區的效用也會受到限制。

浮動核反應堆有哪些風險？

浮動核電站面臨的最大問題與任何核電站面臨的問題相同：與之相關的風險是什么?

核電的支持者很快指出，考慮到全世界有多少核電站在運行，核電實際上有著出色的安全記錄。在上下文中，肯定有一些話要說。

目前世界上只有 443 個正在運行的核反應堆，因此在評估核事故風險時，您必須考慮您正在考慮的樣本池的大小。如果您拋硬幣一次并且它落在正面，您不能用它來說硬幣拋永遠不會出現反面。

截至 2021 年 4 月，全球已有190 座核電站退役，目前可運行的商業核電站總數約為 449 座。 發生了多起備受矚目的重大核事故，包括 1957 年的 Kyshtym核災難、 三哩島、切爾諾貝利和福島。

福島災難后，研究人員分析了過去所有的堆芯熔化事故，估計每 3704 個反應堆(運行)年的故障率為 1 。結果還表明，可能發生比預期更嚴重的核事故。

普林斯頓大學核專家 Harold A. Feiveson 寫道，盡管核電站已經變得非常可靠，“即使發生嚴重事故的可能性是每反應堆每年百萬分之一，但未來全球 1,000 座反應堆的核容量也將是每 10 年面臨 1% 的此類事故發生的可能性——可能很低，但考慮到后果并非可以忽略不計”

那次事故的后果與核電站正常運行時的收益一樣大。核電無疑是一個高風險高回報的命題，即使核事故的絕對數量仍然很小。

包含 1986 年熔化的核反應堆的切爾諾貝利“石棺” 資料來源：Petr Pavlicek/IAEA/Flickr

正如環保活動家組織綠色和平所指出的那樣，在北極發生的浮動核電站核事故可能是災難性的。

“在北冰洋周圍漂浮的核反應堆將對脆弱的環境構成驚人的明顯威脅，該環境已經受到氣候變化的巨大壓力，”綠色和平組織中歐和東歐的核專家揚·哈夫坎普在回應已完成建設的北冰洋核反應堆時說。 2018 年的羅蒙諾索夫學院。

Rosenergoatom 的副主任 Sergey Zavylov在 2010 年告訴 BBC，“這些[浮動核電站]具有非常好的潛力，為探索北極大陸架和建立鉆井平臺開采石油和天然氣創造了條件。在北極工作非常復雜和危險，我們應該確保有可靠的能源供應。”

“我們可以百分百保證我們單位的安全，”扎維洛夫補充說，“絕對排除所有風險。”

至于極端天氣事件和海嘯，漂浮核電站的支持者堅持認為這些船只能夠承受這些事件，但這不僅有待證明，而且他們似乎根本不可能保證這一點，至少不是我們已經看到生產的。

“浮動核電站通常會在海岸線和淺水區附近使用。與關于安全的說法相反，平底船體和 [Akademik Lomonosov] 缺乏自推進使其特別容易受到海嘯和颶風的影響，”綠色和平組織的哈夫坎普說。

重要的是要記住，在公海發生的颶風和海嘯可能很危險，但它們的危險性遠低于海岸線，在海岸線上，流離失所的水流入人口稠密的沿海地區，導致大規模的風暴潮甚至更糟。任何漂浮的核電站都會像海岸線上的任何其他大型船只一樣容易受到這些力量的影響。

雖然這在俄羅斯北部可能不是一個主要問題，但非洲、南美洲和亞洲的幾個國家過去曾表示對浮動核電站感興趣，而且隨著俄羅斯和其他國家開始大規模生產，這種興趣才有可能增長。

至少，在發生事故之前，當你生產大量這些浮動核電站時，肯定會發生事故。將那枚眾所周知的硬幣擲一千次，這些浮動核電站的真正風險將比現在更加受到關注。

最終，浮動核電站帶來的實際風險尚不清楚，因為我們根本沒有足夠的樣本量來明確衡量它，盡管這實際上是一件好事。擁有大量過去核事故的數據點以及造成這些事故的原因并不是任何人都想看到的，但對我們大多數人來說，這可能是我們無法控制的。

隨著未來幾十年開發北極的熱潮升溫，為北極的鉆探和采礦作業提供動力，并為工作人員提供電力和清潔水，將成為對北極資源擁有主權的國家越來越重視.

隨著全球南方的飲用水變得越來越稀缺，海水淡化工廠對于讓無數人存活下去至關重要，因此即使存在核事故風險，渴死的風險也將更加緊迫對于很多。

無論我們喜歡與否，大規模生產的浮動核電站很可能會成為未來的潮流。