最近日本要把核廢料排放到太平當中,這讓我想起韓國電影《漢江怪物》,電影描述了漢江由於遭到核輻射,因此魚進化成會吃人的怪物。日本把核廢料排放的海水當中,未來會有多少“怪物魚”從海里冒出來呢?對於這個問題,顯然韓國人嚇得不輕,聲討、遊行,甚至召喚日本大使。
然而隔著黃海就是渤海灣,核輻射對我們國家的影響也不容小覷,未來打上來的魚能不能吃,我不知道,但是核輻射檢測儀,卻銷量走高。
為何要發展核電?
既然核電這麼危險,我們為何還要大力發展核電呢?電能對於我們的重要性毋庸置疑,以後不僅汽車是電動的,甚至我們吃的食物也要依賴於電能生產。過去我們生產糧食,主要依賴於土地,你可耕地面積有多少,也就意味著你能夠生產多少糧食。
可是隨著電能轉化光能技術的發展,人類就可以透過工廠模式生產糧食,只要擁有足夠的電能,就能夠擺脫對土地的限制。之前電能轉化為光能利用率不到1%,因此成本高企,糧食工廠沒有得到發展,目前光能轉換率已經達到30%,未來還能超過50%以上,因此利用電能生產糧食只是時間問題。因此透過各種途徑發展電力,對於我們國家未來的意義是毋庸置疑的。
過去我們國家的發展嚴重受制於石油,當然整個世界也都是如此,除了那些產油的土豪們。各個國家為了保障自身的石油安全,常常不惜兵戎相見,例如兩伊戰爭、海灣戰爭等。而我們為了保障自身的石油安全,也是想盡各種辦法,比如在巴基斯坦建瓜達爾港,建立橫跨中亞的石油運輸線。
可是對於電能的開發,我們也遇到了前所未有的困境,之前我們的火電佔比達到70%,其中絕大部分是利用煤來發電,隨之而來的就是環境問題,城市嚴重受到霧霾影響。很多人說,不是還有風能和太陽能嗎?
如果你去過新疆、內蒙,可以看到大片的風電場,很遺憾地告訴你,這些風電場大部分都沒有入電網。由於風能輸出不夠穩定,導致很多地方的風電一直無法進入國家電網。
太陽能更不用說了,白天的時候還好,到了晚上用電高峰期,卻指望不上他了。雖然近些年儲能技術一直在快速發展,但是要把白天的太陽能儲存到晚上使用,成本還是太高。火電更不用說了,由於對環境有嚴重破壞作用,受到嚴格管控。
如果我們需要擺脫對化石能源的依賴,依靠風能、太陽能是不太可能的,那麼現在唯一選項就是核能了。可是近年來,核能的發展也蒙上了一層陰影,自從9年前日本福島核電站核洩露之後,各國對於發展核能都持謹慎態度。
過去9年了,日本不但沒有能夠控制福島核電站,反而告訴大家,這事我撐不住了,大家都要擔待著點。日本要把儲存在核電站內部的核汙染水,排放到太平洋當中。平均每天,日本要向核電站當中注入170噸水,用於降低堆芯的溫度。
由於這些海水是直接和反應堆接觸,因此裡面含有大量的碘-131、銫-134、銫-137等放射性元素,一般情況下,這些高汙染的放射性海水需要存放30-50年,才能降低到當初的1%。可是日本福島儲存能力非常弱,過去建造的罐子,現在都開始老化漏水了,如果不能夠把這些海水稀釋,排放到太平洋當中,未來無疑會影響到整個日本的東北部地區,甚至像切爾諾貝利一樣,成為一個無人區。
在過去9年時間裡,日本也想了各種辦法,比如把這些放射性海水注入到地層深處,但是這種辦法會汙染地下水,隨後他們又想到把這些廢水直接電解成氫氣和氧氣排放到大氣當中,這無疑會加速汙染擴大。
所以把這些汙水排放到大海當中,是目前最好的解決辦法。當然這些核汙染的海水並不是一次排放到太平洋當中,而是之後30年,用特殊船隻,沿著日本從北到南1500公里的海岸線均勻拋灑,防止汙染水集中在福島附近。
所以未來幾十年,誰離日本最近,被汙染的情況也就越嚴重,所以我們看到韓國最為惱火,召見日本駐韓大使,進行嚴厲交涉。其次受影響的是哪些地區呢?我國環渤海以及長三角地區,當然美國西海岸也會受到影響,但是影響程度會弱很多,這也是美國比較淡定的原因。
是不是我們以後不建核電站了?
從國家新一輪核電發展規劃當中看到,核電還是要繼續發展的,而且要由2016年3.5%,提高到2035年的10%左右,雖然沒有之前規劃那麼高,但是也要穩步持續推進向前發展。尤其是在“碳達峰、碳中和目標”前提下,發展核電仍然是一條有效路徑。
當然我們的核電依然會建在沿海地區,一方面大部分人口集中在沿海地區,另一方面,當出現重大危機的時候,海洋依然是防範風險最大的保障。很多人又會說,不是有日本的例子嗎?怎麼還把核電站建在海邊呀?
首先說日本福島這次核洩漏,有天災,也有人禍,換一個角度來說,人禍的因素佔比更高。最直接的原因當然是2011年3月份史上最強的9.0級特大地震,以及其所引起的幾十米海嘯。這當然是不可抗力,但是福島核電站對此是早有預案的,之所以預案失效,其實是福島核電站有意為之。
我們通常認為,斷電之後,發電站就不會工作,但是核電站不同,核燃料並不會因為停機而停止衰變反應。如果不能有效降溫,反應堆堆芯溫度會持續升高,像火山熔漿一樣,融化周圍所有能遇到的物質。
所以正常情況下,我們會把這些燃料棒放在水裡降溫,但是海嘯發生的時候,這些抽水泵卻停止工作了。如果能夠及時向反應堆當中注入海水,這些核燃料至少能夠包裹在一個大鋼殼裡。可是福島核電站擔心數十億的裝置因為海水漫灌之後會受損,因此遲遲沒有把海水灌入。
正是福島核電站工作人員的猶豫,導致20多小時之後,海水才灌入,可是此時燃料棒已經融化了鋼殼,導致核電站周圍300多公里地方都受到核輻射汙染。
如果當初能夠及時灌入海水,讓海水冷卻鋼殼,是能夠確保核汙染不會擴散的。然而正是福島核電站工作人員的猶豫,才讓整個事態發展到今天一發不可收拾。在這9年時間裡,日本整個漁業遭受到重大沖擊,不但進口國十分害怕,甚至還帶動輻射監測裝置的脫銷,本來是專業檢測裝置的蓋革計數器,現在進入千家萬戶。隨著恐慌情緒的蔓延,整個環太平洋漁業都會受到影響,尤其是我們國家環渤海地區。
核電站有危險嗎?答案是毋庸置疑的,然而核電技術發展到今天,安全性已經大幅提高。核電站的原理就像我用幾條燃料棒插在水中,把水加熱,然後透過水的熱量來發電,和我們通常的燃料棒不同,核燃料棒通常會“燃燒”好幾年,直至衰變成乏燃料才會停止供熱。
核電站安全嗎?
我這麼一說,似乎核電站工作原理挺簡單的,那麼核洩漏事故是如何發生的呢?拿最嚴重的切爾諾貝利核電站洩漏為例,從事後的角度來看,這起事故完全是人禍所導致的。
切爾諾貝利核電站因為資金受限,採用了“石墨沸水堆”的方式讓給芯堆降溫,相對於現在流行的重水降溫,成本上會降低很多,但是反應時間上也要求更加迅速。然而切爾諾貝利核電站在1986年4月份接到一份任務,要測試在極端情況下核電站的應急措施,相當於我們的消防演習,需要點一個煤氣罐,然而這個“煤氣罐”真的就爆了。
當時假設,如果全國大停電,需要用柴油機給冷卻塔供電,但是柴油發電機從啟動時間需要1分鐘,而反應堆十幾秒都等不了,這就導致在不到一分鐘時間裡,整個悲劇就發生了。
之前網上說,如果核電站遭受攻擊,會不會像影視劇裡那樣產生核爆?其實所有的事故都是核洩漏,而不是核爆,核爆需要極高的濃度,要超過90%以上,而目前核電站的鈾濃度不到5%,所以根本不會產生核爆。
目前的核電站有4層保護,第一層用鋯合金做了一個金屬外殼,這個外殼能承受1300°的高溫,能夠保證即使停水之後,幾十秒內也不會被融化;第二層是反應堆的壓力容器,這個容器厚度超過3米,任何外力攻擊都不可能穿透;第三層和第四層都是幾米厚的鋼筋混凝土,這些混凝土像包粽子一樣,把核反應堆嚴密保護起來。
而福島核電站是建設比較早的核電站,整個外殼只有一層,而且只有1米厚,所以當鋼殼融化之後,迅速擴散到自然界。即使在福島核電站發生洩漏的2011年,整個輻射也沒有超過0.018毫希沃特,什麼概念,我們胸部CT是10毫希沃特,地鐵安檢是0.01毫希沃特,也就是說相當於你過地鐵安檢時候的輻射量,對人體組織的影響微乎其微。
核電站的建設確實也受到福島核危機的影響,比如福島核事故發生之後,德國關閉了17個反應堆中的8個,並且要求在2022年關閉所有的核電站。法國也要求所有核電站停機整改,這導致整個法國電力供應迅速緊張。
福島核電站事故也給我們一些警示,今後核電站的安全等級肯定會越來越高,當然建設成本也會大幅提高,但是從更長遠角度來看,核電不僅更加便宜,而且更加環保,也讓我們國家更早完成“碳中和目標”。
如果橫向比較,我們國家核能佔比還是比較小的,雖然韓國抗議聲音最大,但是韓國核能佔比達到35%,其次日本28%,隨後是俄羅斯是18%。我們國家目前核能佔比只有4%,如果要在2035年達到10%,要求在這15年時間裡增長300%以上。
所以未來,我們還是要發展核電,不能因為福島核洩漏問題而止步不前,同時我們也會更加謹慎,需要我們把核電站建得更安全。如果真的擔心,那就也買一個核輻射檢測儀,吃海鮮之前檢測一下。