我们需要核聚变吗?

既然我们有可再生能源,为什么还需要核聚变?
2014年9月2日

采访

Mitchell Waldrop,《自然》杂志

核聚变真的能解决,或者至少减轻世界上的一些能源问题吗?投资于可再生能源技术会更好吗?米切尔·沃尔德罗普是《自然》杂志的特稿编辑,汉娜·托雷一直在问他,核聚变是否真的会成为我们所承诺的一切……太阳

米切尔:当然,核聚变发电最大的好处是,它不像煤炭或天然气,它不产生任何温室气体,没有二氧化碳。它没有燃烧任何东西,至少不是传统意义上的。所以,它是无碳的,对气候有好处。从这个意义上说,煤炭当然是迄今为止污染最严重的燃料。天然气稍微好一些,但仍然会产生相当多的二氧化碳。如果你在经营一个工业社会,如果你在经营工厂,如果你在经营城市,或者就此而言,如果你在经营电动汽车,你需要全天候的可靠电力,而风能和太阳能不能给你这些。它们是有价值的能源,但它们不能提供所谓的基本负荷电力。原则上,核聚变可以做到这一点。

汉娜:这和其他方法一样安全吗?比如,风能,我们只需要有一点风,或者太阳能,只要阳光充足,这是一种安全的方法吗?

米切尔-核聚变能源不会像原子弹那样爆炸。它不可能熔毁。它不能做任何我们担心核聚变发电的事情,这是一个非常不同的过程。核聚变产生的放射性相对较少,大部分能量以中子的形式释放出来,这使得反应堆壁具有放射性。这确实造成了废料处理的问题,但是这些核废料,这些放射性废料,远没有核裂变产生的废料那么严重,因为放射性在一两个世纪内衰减相对较快,处理起来是完全安全的。相比之下,用过的核燃料在2 -3万年的时间里都是危险的。所以从这个意义上说,它是相对安全的-小心你把它和什么作比较。当然,煤是非常非常普遍的,是目前使用的最普遍的燃料。就矿工的健康问题和煤矿周围的环境问题而言,煤炭开采是相当危险的,顺便说一下,煤炭本身含有一定数量的天然放射性物质——实际上,它比核燃料循环中产生的某些类型的放射性物质更具放射性。

汉娜:那么,你之前提到可再生能源并不像我们需要的那样高效,而裂变对我们来说太不安全了。但是核聚变,我们还没有得到正能量输出。那么,哪一个选项是最可行的呢?

米切尔:核裂变有它的问题,但有先进的设计,比我们已经使用了30年和40年的设计要安全得多。有些设计在物理上是不会崩溃的。有一些设计原则上可以烧掉核废料,而不是制造更多的核废料。有很多研究,但是现在,有商业核反应堆在运行,而且大部分都是安全运行的。日本福岛核反应堆的问题之一,是旧的设计。它的设计可以追溯到20世纪70年代,并没有纳入许多其他现代设计所包含的安全功能。所以裂变是可行的。风能和太阳能当然是可行的。原因很简单,你不能总是依靠它们以稳定的方式发电。再一次,人们正在研究——如果你能把能量储存在巨大的电池里,那就能解决这个问题,但问题是,没有人知道如何做到这一点。

汉娜:那么,随着能源需求的增加,我们真的需要核聚变吗?

米切尔:我想说这是一个长期的解决方案,因为要记住,作为发展中国家——中国、印度、巴西——所有这些国家都在快速进入现代世界,改善他们的经济,创造一个中产阶级,他们想要运行他们的电脑和洗衣机,等等,他们需要大量的电力。现在,中国正在通过建造大量的燃煤电厂和产生大量的二氧化碳来满足大部分的需求,更不用说普通的污染了。如果世界上每个人都向往典型的英国或美国中产阶级的生活方式,而他们通过燃烧煤炭来实现,我们将面临可怕的污染。我们将大大加速二氧化碳的排放,加速气候变化,我们将陷入真正的麻烦。

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