在科学家的眼中,人类的文明程度可以量化,用能源利用率来进行衡量。根据科学家的计算,人类目前还未达到一级文明,文明等级只有0.73左右。
而这0.73的文明等级,还是人类用核能后才达到的,在很长一段时间里,人类使用的燃料都非常低阶,大多数是煤、天然气和石油等化石能源。
这些能源都是不可再生能源,在消耗完后就没有。所以,在很长一段时间里,人类显得非常焦虑,期望能够寻找到替代能源,否则将会造成无能源可用的情况。
还好在上世纪40、50年代,人类逐渐掌握了核能技术,在1954年6月份,苏联建造出人类历史上第一座核电站——奥布宁斯核电站。从这一刻开始,人类正式开启了核能时代。
核能相对化石能源,更加清洁,能源利用率也非常高,根据相关资料记载,1公斤铀相当于3000吨煤炭产生的能量。
根据世界核能协会的数据,2021年全球探明的铀资源储量达到607.85万吨,其中铀矿数量最多的是澳大利亚,占比32%,其次是哈萨克斯坦15%,加拿大11%,加上还未探明的,储量可以说比较丰富,这些核原料可以够人类使用很长一段时间了。
核能虽好,核废料却危害很大
目前虽然有风能和太阳能开始应用,但是目前太阳能和风能有个大缺陷,那就是不太稳定,当没有太阳,或者没有风的时候,转化效率就会非常低下。
所以,目前替代化石能源的最佳能源就是核能了。核能虽然拥有高效、清洁和稳定等特点,但是核能也存在一些缺点。这些缺点主要有两点:
1、核电事故后会产生非常大的污染,在人类使用核能的历史中,总共出现了两次7级事故,达到7级,也就是顶级了。
这两次7级核事故,一次是发生于1986年的切尔诺贝利核电事故,当时苏联是花费非常大的代价,才把这次事故的影响降到最低。
另外一次7级事故,就是日本福岛核电事故,这次事故造成130万吨核污水,日本把这些核污水排放进大海中,给全球海洋都造成了污染。
2、使用核能还有一个弊端,那就是核燃料会产生大量的核废料。这些核废料中会自发衰变,会产生α射线、β射线和γ射,这些射线对人体有很大的伤害,这些射线会从基因层面对人体造成损伤,导致基因变异,进而对身体造成很大的伤害。
并且核废料还有个特点,那就是那些放射性物质的半衰期非常长久,有些半衰甚至达到数百年。数千年时间,在这些时间里,会持续造成核污染。除了射线对人体造成损伤外,另外这些核废料中也含有重金属和有毒物质。
在上世纪80、90年代的时候,欧美等国家都是直接把核废料倒入大海中,他们也不倒进自己所在区域的大海,而是倒入非洲附近的海洋,其中最著名的就是索马里海域。
由于西方发达国家,把索马里海域当成核废料倾倒的垃圾场,造成索马里海域海水污染严重,加上他们在索马里海域用绝户网捕捞,导致索马里渔民无鱼可捕,最终转变身份,也就是大家熟悉的索马里海盗。
其实索马里渔民之所以变成全球著名的海盗,可以说西方发达国家有不可推卸的责任。他们的所作所为断绝了索马里渔民的生路。
由于倾倒核废料对海洋造成很大的污染,后来国际组织禁止核废料倾倒到大海中,这才让非洲海洋的核污染情况强一些。
目前全球核废料的情况
目前全球核电站的数量大约有440个左右,大多数集中在发达国家中,其中排名前三的分别是美国、法国和日本。
核电站数量最多是美国,有99座核电站,占美国发电量的10.6%左右。
排名第二的是法国,总共有58座核电站,占法国发电量的76.34%左右,
第三名是日本,总共有43座核电站,占日本发电量的7.2%左右。
由于核电站越多,相应的产生的核废料也就越多,以美国为例,每年大约产生2000多吨的核废料,这些核废料处理起来就是一件非常麻烦的事情。
在九十年代,直接倾倒进索马里等非洲海域,但是如今禁止倾倒,所以就要费一番很大的功夫。
目前全球处理核废料的方法大体有两种,一种就是深埋在地质层中,使其与生物圈隔离,防止放射性物质泄露,印度采用的就是这种办法,挖个深坑,把核废料掩埋起来。
这种方法虽然方便,但是有个很大的弊端,那就是地质层是不太稳定的,一旦发生了地震,或者是雨水渗透等,就很有可能对周围区域造成核污染。
另外一种方法就是把核废料用水泥和铅皮封装起来,然后再进行掩埋,这种方法虽然更加安全,但是处理效率慢,并且成本也要高上很多,但是为了安全,目前大多数国家都是用这种方法处理核废料。
以核电站最多的美国为例,其全国35个州,有超过75个点用来处理这些核废料,然而,由于处理速度慢,从上世纪至今,美国已经积累了80000多吨的核废料,而全球目前累计核废料达到250000吨。
为了处理这些核废料,美国每年花费60-100亿的金额,几十年累计下来,美国单单在这一项上投入的资金,就耗费了数千亿美元。
并且,这些被处理的核废料,还要后期打理,也是一笔不小的支出,那么有没有一种办法可以一劳永逸的解决掉核废料的问题,或者根本就不产生核废料呢?就像烧煤炭一样,直接烧成灰,让其有害物质降到最低。
这种办法当然好,但是非常难,是一个世界性难题,美日法等三国为此研究了多年,但是却没有什么进展。
但是,美日法三国不行,不代表其他国家也不行,实际上,近几年有个国家就解决了这个世界性的难题,这个国家就是“中国”。
中国解决世界性难题,完美解决核废料问题
中国解决核废料问题的方法,就是研发出一款神器,名为“启明星2号”,其学术名称为“铅基核反应堆零功率装置”。
“启明星2号”是中国科学院战略性先导科技,专项支持下的“未来先进核裂变能”(ADS)项目。其由中国原子能科学院和中科院近代物理研究所,历时四年联合研制成功。
在研制成功后,只是对外简单介绍了下工作原理,而对于其核心技术,就只有简单的几个字:过于先进,不便展示。
一般的核反应堆用的是“单芯堆”进行核裂变,但是“启明星2号”却开创性的采用了“双芯堆”——水堆和铅堆的结构。
“启明星2号”其实不是一个单独的存在,而是一套结合的系统,它是通过加速器产生高能粒子轰击核原料,使以往无法使用的元素变成可以利用的核素。并且这套装置反应方式,可以达到临界反应,安全性能也非常高。
由于其特殊的设计,可以将核燃料的使用效率提升到95%,而一般的核燃料使用效率大约是3%--5%左右,其中绝大部分核燃料都被浪费掉了。
而这些用不上的核燃料,不仅造成巨大的浪费,而且还造成污染,而“启明星2号”是完美的解决方法。
其不仅正常的核原料使用率高,还能对核废料进行回收利用,让其不仅不会产生污染,再次释放能量转化成为电能。以往那些花大价钱处理的核废料,可以重新进行利用,一进一出,将会节省好大一笔开销。并且其安全系数也非常高,可以说完美的解决了如今核能的两大痛点。
随着“启明星2号”研制成功,中国可以说在该领域领先全球各国,而西方那些核电站大国,在知道我国研制成功后,就花大价钱求购,听说美日报价4000-6000亿的天价,想让中国传授此项技术,被中国婉拒。
试问一下,美日有这样的核心技术,会卖吗?
结语:
有时候不得不感叹,这世界变化太快了。可谓是三十年河东,三十年河西啊!曾经让我们“仰视”的科学技术,不断被我国追赶上,或者是超越过去。
有时候不是西方不进步,而是我们进步速度太快了,快到让他们还没反应过来,我们就已经完成了超越。
对于这项技术,我想绝大部分中国人都会认为核心技术不能随便卖出去,但是总有一些不谐的声音,有些人认为这样技术是可以造福人类,应该分享出去,你觉得他的想法对吗?
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