那些技能将让核电站变得更宁静

碳排放量的操纵必要联合利用多项能源技能，核电技能大概是此中之一。这种发电技能不会增添碳排放，但却由于几起大型核电站变乱而受到质疑。而下面这些技能，将让核电站变得更宁静。数十年来，商用核反响堆数一向在利用同样的燃料：堆放在圆柱形锆合金核燃料棒中的二氧化铂芯块。在反响堆焦点，芯块通过裂变孕育发生中子，随后中子在浸没于水中的错棒间通报，组成一个能自我维持的产热历程。

题目是，假如锆的温度过高，它会与水反响孕育发生氢气，而氢气有大概爆炸。两起严峻的核反响堆变乱就由此激发：1979年，美国三里岛核电站的堆芯熔化，险些激发氢气爆炸；2011年日本福岛第一核电站产生氢气爆炸，造成了大量放射性物质走漏。（1986年的切尔诺贝利核变乱则是由错误的反响堆设计和操纵造成的。）

西屋电气公司（Westinghouse Electric)和法马通（Framatome)等制造商正在开辟宁静性更高的燃料。这种燃料必要不简单过热；即便过热，也不会天生大量氢气。一种革新思绪是在锆棒外貌镀上一层膜，从而低落反响速率；另一些人则思量用其他物质代替锆乃至是轴。新型燃料可以直接放入现有反响装置中，无需做出大的窜改。

是以，如许的新型核反响堆有望在将来10年内就渐渐投入利用。固然，一个条件是，正在开展的堆芯测试能证明如许的革新是乐成，而且羁系部分需对此感触中意。一个分外的利益是，新的燃料将进步核电站的运行服从，使得核能在本钱上更有竞争力。现在，自然气、太阳能和风能明显越发便宜。若能低落核电的本钱，将对制造商和电力企业起到明显的鼓励作用。

只管核能在美国故步自封，在德国等地乃至面对镌汰，但俄罗斯等国仍在积极进展核能。这些市场对新燃料的制造商来说长处丰盛。

除了更新核燃料，俄罗斯还在通过其他方法提拔核电站的宁静性。近期，俄罗斯国度原子能公司（Rosatom)启用了“被动”宁静装置。纵然发电站断电、冷却剂不克不及自动流淌，这个装置也可以防备过热。西屋电气和其他公司也将这道理应用在他们全新的设计中。
制造商正在测试第四代核电站模式，该模式利用液态钠或熔盐取代水来转移裂变孕育发生的热量，以此消除孕育发生氢气的危险。

在美国，因为缺乏能永远堆放核废物的地下储库，核电的进展受到拦阻。如今，场合排场大概正在产生转变。令人惊奇的是，十几位美国立法者近来发起，重新开放位于内华达州尤卡山的核废物处理库。从1987年起，这里曾是美国最紧张的核废物处理库。与此同时，阿拉斯加州商讨员莉萨.穆尔科斯基（Lisa Murkowski)则提倡利用爱达荷国度试验室小型、模块化的反响堆。而美国西部诸州则与俄勒冈州的纽斯凯尔电力公司(NuScale Power)就十多个模块化反响堆告竣了开端协议。燃料的改进以及小型反响堆的进展，将为核能的重生奉献紧张气力。

文章摘选自《举世科学》