核能是一種低碳能源,它利用分裂原子的核反應力來發電。盡管因罕見事故而聲名狼藉,但核能是世界上最安全、最高效、最清潔的能源之一。
核能是如何制造的?
核能是由核裂變過程產生的——當中子被用來分裂原子時,導致大量輻射和更多中子的釋放,進而在受控鏈式反應中分裂更多原子。一旦原子分裂,釋放的輻射就會加熱核反應堆中的水,產生蒸汽,從而推動渦輪機轉動,產生可收集的能量。

核能是在沸水反應堆中產生的,核裂變產生的輻射使周圍的水沸騰,將其變成蒸汽為渦輪機提供動力。
為什么鈾在核裂變中用作燃料?
輕水反應堆是最常見的核反應堆,使用鈾 235,因為它相對不穩定,容易分裂,核裂變后會釋放大量能量。鈾被放置在水中,控制反應過程并轉化為蒸汽,這有助于發電。
然而,鈾 235 具有劇毒并會釋放有毒煙霧,因此必須由專業人士小心處理。它也不是最常見的鈾形式,因此必須通過稱為“濃縮”的過程從更常見的鈾的其他同位素中產生。
然而,有更新的技術使用釷作為核反應堆的燃料,人們認為釷的放射性性要小得多,而且產生的能量比鈾多得多。
核能的效率如何?
與化石燃料相比,核能是一種更高效的能源,200 噸鈾產生的能量與 3,500,000 噸煤產生的能量一樣多。此外,在較新的反應堆中,僅一噸釷就可以產生如此多的能量。

化石燃料仍然是全球最大的能源,其次是可再生能源(太陽能、水力、風能)和核能
哪些國家使用的核能最多?
2020 年,化石燃料繼續成為世界主要的能源來源,占世界能源結構的 83%。相比之下,核能僅占能源結構的 4.3%。根據BP 的《世界能源統計評論》,美國是最大的核能消費國(占世界的 30.8%),其次是中國(13.8%)、法國(13.1%)和俄羅斯(8%)。
一些國家已停止僅依靠化石燃料發電,轉而使用可再生能源和核能。例如,在法國,2020 年核能占其電力的67%,而在瑞典,核能占其能源結構的 30%,水電占其能源結構的 45%。

法國和瑞典超過四分之一的能源來自核能。
核能的缺點是什么?
潛在事故
當人們想到核能時,就會立即想到切爾諾貝利和福島的可怕事故。諸如此類的事故可能會將危險水平的放射性釋放到核電站的周圍環境中。然而,重要的是要注意這些事件的罕見性,因為西方世界的建筑和操作程序很嚴格。人們還應該考慮到,核能造成的死亡人數遠少于化石燃料。
放射性廢物
由于核能產生的一些廢物非常危險,因此有效的廢物管理至關重要,盡管有時成本很高。然而,高放射性廢物——反應堆內鈾燃料的殘余物——僅占核能生產廢物總量的 3%。這些廢物大多被放置在巨大的混凝土或鋼桶中,埋在地表以下數百米處。
核能的優點是什么?
更清潔的能源
核能不會像燃燒化石燃料那樣釋放有害污染物和二氧化碳。因此,它對全球變暖的影響不如其他能源。
更安全的能源
由于其低排放率, 與化石燃料的死亡率相比, 核能造成的人員傷亡要少得多。相比之下,世界衛生組織估計每年有 420 萬人死于燃燒化石燃料造成的污染。

與化石燃料,甚至一些可再生能源相比,核能生產造成的死亡人數最少,產生的溫室氣體數量也很少。
核能是氣候變化的解決方案嗎?
盡快轉向可再生能源是防止災難性人為氣候變化的關鍵。然而,社會是否真的能夠足夠快地做出這種轉變,以防止IPCC將全球變暖1.5 度的水平是具有挑戰性的。改用太陽能或水力發電成本高昂,仍處于初期階段,有時甚至不可靠。許多專家認為,利用核能作為化石燃料和未來可再生技術之間的過渡能源是減少人為氣候變化不可挽回的危害的關鍵。
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