確保核電的安全未來

世界需要擴大全球核能發電，以幫助遏制全球碳排放。 該結論基於大量模型和預測，表明可再生能源無法單獨完成。

但是有一個重要的警告。 我們根本不可能發生像烏克蘭切爾諾貝利和日本福島那樣的重大核事件。 這些是我認為低風險但後果嚴重的事件。

在核電歷史上，嚴重的事故很少發生。 但是，一旦發生嚴重事故，核電站具有永久取代整個城市的獨特潛力。

切爾諾貝利事故最終使大約 350,000 人流離失所。 數千平方公里被劃為切爾諾貝利核電站周圍無人居住的禁區。 許多人也因福島事故而流離失所，儘管沒有切爾諾貝利事故那麼多。

如果核電要實現其減少碳排放的潛力，我們必須確保不再發生此類事故。

建造更安全的核電站

我最近有機會與能源部核能辦公室助理部長 Kathryn Huff 博士談論這些問題。

Huff 博士解釋說，被動安全系統是確保在發生事故時工人可以離開核電站並在安全狀態下關閉的關鍵。

這裡有一個重要的區別。 公眾可能期望核設計能夠防故障，但有很多原因導致該指標永遠無法實現。 您根本無法防範所有可能發生的事件。 因此，我們試圖減輕可能的後果，並實施故障安全設計。

故障安全設計的一個簡單示例是電保險絲。 它不能防止太多電流試圖流過保險絲的事件。 但如果發生這種情況，連接就會融化並停止電流——這是一種故障安全條件。 切爾諾貝利和福島都不是故障安全設計。

但是如何實現這樣的故障安全設計呢？ Huff 博士指出了兩個例子。

第一個是新的 AP1000® 壓水堆 (PWR)，來自 西屋. 福島的問題是，在關閉後，需要有電力來循環水以冷卻反應堆。 當斷電時，冷卻反應堆堆芯的能力就消失了。

新的 APR 反應堆依靠重力、自然循環和壓縮氣體等自然力來循環水並防止堆芯和安全殼過熱。

除了被動冷卻之外，在開發具有事故耐受性的下一代燃料類型方面也進行了創新。 例如，三結構各向同性 (TRISO) 顆粒燃料 由鈾、碳和氧燃料內核組成。 由於三層塗層，每個粒子都是自己的遏制系統。 TRISO 粒子可以承受比當前核燃料高得多的溫度，並且根本不能在反應堆中熔化。

赫夫博士說，一個先進的反應堆演示將在本世紀末上線，其中包括一個充滿 TRISO 顆粒的卵石床。

這兩項創新可以確保未來的核電站永遠不會發生重大事故。 但還有其他問題需要解決，例如核廢料的處置。 我將在與赫夫博士對話的第二部分中談到這一點——以及美國為促進核能所做的工作。