核污水是做什么产生的?日本处理自己的核污水为什么会引起全世界的关注?想搞清楚这一点,就不得不说一说中国世界领先的核电技术,难道我们的核电就没有污水吗?为什么不会有日本的问题?本文我们不考虑政治,只做科普,了解你想知道的核电知识。
核电虽然危险,但作为能源,却不产生硫、氮化合物以及二氧化碳,是真真正正的清洁能源。这里要科普一点,核电站爆炸和核爆炸是两个概念,核电站爆炸一般都是反应失控引起大量水蒸气爆炸。虽然会产生严重的危害,但却不是核爆炸。核爆炸的条件很高,核电站不可能达到。
核电是一把双刃剑,可以完美解决人类的能源使用问题。但如何使用这种清洁能源,反映的恰恰是背后大国的担当。
第一代和第二代核电技术,因为设计受限,出现意外时,必须人工注水冷却。反应堆得不到及时的冷却,会导致堆芯温度过高,一旦融化就会引发核电站爆炸,产生不可控的影响。所以,必须在发生事故后半小时内,注入大量水冷却反应堆,日本这些核废水就是在福岛核泄漏之后10年累计用掉的,共计123万吨。
一、中国核技术有多厉害
其实,大家不难看到,日本福岛人工干预才是核污染的重要原因。但是,中国在10年前就已经使用了第三代核技术。它的核心更加安全,在反应堆的上方存放了多个千吨级的水箱。不像日本那样需要电力驱动,一旦出现紧急情况,重力作用下就会把这些冷却水自动灌入反应堆。因为没有发生过事故,原则上讲,在没有发生人工干预的情况下,72小时内是不会发生爆炸的。
(1)中国核电的发展之路
我国的核电技术和高铁一样,从以前的向国外学习,到如今的自主创新,独步江湖。上世纪80年代,世界核电发展进入高峰时期,但中国核电才起步不久。中国先后引进了法国、加拿大、俄罗斯和美国的核电技术。1982年,大亚湾核电站项目批准,1994年5月正式投产,引进法国M310技术,建设完成了国内首座百万千瓦级商用核电站。
大亚湾建设的确有法国工程师指导,但是经过消化吸收(不得不说山寨能力的确很强),之后的几个电站基本没外国人什么事了。1985年,中核集团的秦山核电站开工建设,全部实现自主建设。直到2006年中国引进三代核电技术之前,国内核电企业主导的核电站开发,技术路线基本都来自于M310。
但是,中国的核电技术却在不断地模仿学习,在M310技术基础上,中国自主设计了改进型二代技术,这标志着中国基本消化了之前的法国核技术。2007年,AP1000作为美国三代核电旗舰技术被中国引进。随后国家核电技术公司成立,全面负责AP1000技术的引进和消化吸收。(很强吧)
福岛事故(2011年)后,中核与中广核分别推出了自己的三代核电技术型号ACP1000与ACPR1000+。通过近十年对法国技术的消化、吸收、再创新,在国家的主导下,中核与中广核两集团联手打造了中国拥有自主知识产权的三代技术“华龙一号”。
如今,10年过去了,功率更大、安全性更高的大型非能动核电型号CAP1400被正式推出,这也标志着我国真正具有自主知识产权和独立出口权的三代核电技术正式亮相,成为了极具有中国特色的另一张国家名片。
(2)核电是如何被利用呢?
与火电不同,核电通过聚变或者裂变产生能量,将水转化为蒸汽,再用蒸汽进行发电。整个过程并不会产生任何尾气,原料还取之不尽用之不竭。相比于其它形式的发电,新能源风电、光伏总会产生垃圾电,地理位置受限。水电火电不仅污染空气,改变气候,还是不可再生的能源。而核电则不一样,只要“控制”住核泄漏,就是传说中的完美能源。
在核电的使用过程中,各个国家始终都要面对一个选择题,安全和利益。选择了前者,就意味着研发和烧钱,而后者似乎就“实惠”了很多,主张在发展中改进。事实上,各个国家的答案各不相同,幸运的是,中国选择了前者。
和日本不同,中国的地大物博,核电的选址可以从容地避开地震带,远离居民区。中国的核电技术使用双层安全壳结构,就像一个巨型的保温杯,不仅可以抵御内部的泄露,还可以应对外部的撞击和轰炸。当然,也有缺点,就是造价非常高。很多国家看到如此高昂的基建费用,都望而止步。
(3)启明星二号
光有安全,远远不能成为国家名片。
2016年,中国公布了一项“太过先进而无法展示”的核技术。这项技术把铀的利用率从1%提升到了95%,在这项技术出来之前,全世界都无法提升核燃料的利用率,这才导致了核废料中的铀含量在95%左右。这相当于把核废料的放射衰减器从十几万年缩减到了500年,“太过先进而无法展示”的启明星二号,真的名不虚传。
除了启明星二号,中国还完成了人造小太阳的放电。不同于核电站的裂变发电,人造太阳的研究方式是聚变利用。但聚变的利用也非常困难,因为没有任何容器可以承受一亿度的反应温度,各个国家都放弃了研究。中国采用磁场约束,激光控制,成功实现放电,让世界各国惊叹不已。
二、无处安放的核污水
日本“3•11”地震后,核电站电力系统失效,人工干预效用有限。危急时刻,为了避免核电站堆芯熔毁,大量的海水被引入反应堆降温,而冷却降温的这个过程,10年间共计产生了123多万吨的核废水,但这些废水到底该如何处理,成为了一个难题。
其实,蒸发释放、电解排放、稀释入海、地下掩埋以及注入地层,都是可供选择的方案。但无论哪一种,除了需要巨大的经济成本。而且不管是蒸发(变成降雨重新回归)、还是排放(污染本国地下水),这种核污染都会严重影响本土,反倒是直接排放入大海可以让全世界一起承担。于是,这种不厚道的行为就开始上演了。
去年,上任不久的首相菅义伟在视察福岛时问,核废水能不能喝?得到了肯定的答复。但是,在镜头下,菅义伟犹豫再三,始终没有喝下那杯稀释了的核废水。其实也是,政客可以表演,但不不傻。可就是这拙劣的表演,让很多国人得出了“日本核废水比中国自来水干净,可以饮用”的结论,也着实无语。
三、结语
核能作为一种非常优秀的清洁能源,说是未来能源,也毫不过分。
各个国家也不会放弃这种优质的能源,中国的核技术能否像高铁一样在未来大放异彩,我们不得而知。但选择安全第一的中国技术,起码不会让我们经历日本的灾难,这点我相信大家都有信心。
你觉得,中国核技术的前途如何?是否是匹配你心中的位置呢?欢迎留言转发。