日本核電站事故后核污水排海觸動了廣大地球人的心，人類命運共同體，同在一個星球，誰又能置身事外？今天就讓我們來了解一下核電。
1、先來了解一下什么是核能
核能，又稱原子能，是原子核中儲存的能量，可以通過核反應從原子核中釋放出來。核能有三種核反應釋放形式：輕核聚變，指的是較輕的原子核聚合在一起釋放結核能；重核裂變，是指較重的原子核分裂釋放結核能；核衰變，是原子核自發衰變過程中釋放能量。
2、核能的特點
核能具有能量密集、功率高、易儲存、清潔、經濟的優點，缺點是存在核污染風險、熱污染嚴重、投資成本大。
3、核能發電與核電站發電原理
與火力發電相比，核電是以核反應堆及蒸汽發生器來代替火力發電的鍋爐，以核裂變能代替礦物燃料的化學能。核能轉化為水和水蒸氣的內能，內能再轉化為發電機轉子的機械能，機械能最終轉化成電能。
核能發電的能量來自核反應堆中可裂變材料(核燃料)進行裂變反應所釋放的裂變能。裂變反應指鈾-235、钚-239、鈾-233等重元素在中子作用下分裂為兩個碎片，同時釋放出中子和大量能量的過程。反應中，可裂變物的原子核吸收一個中子后發生裂變并放出兩三個中子。這些中子除去消耗，至少有一個中子能引起另一個原子核裂變，使裂變自持地進行，這種反應稱為鏈式裂變反應。實現鏈式反應是核能發電的前提。
4、為什么要發展核電？
核電是一種可靠的能源形式，可以提供穩定的電力供應。相比于風力和太陽能，核電不受天氣和時間的限制。核電站突出的優點是只需消耗很少的核燃料，就可以產生大量的電能，每千瓦時電能的成本比火電站要低20%以上。核電站還可以大大減少燃料的運輸量。一座100萬千瓦的火電站每年大約耗煤三四百萬噸，而相同功率的核電站每年僅需三四十噸鈾燃料，發電成本低于火電。核電的另一個優勢是干凈、無污染，幾乎是零排放。最重要的是核電可以減少對進口能源的依賴，從而增強國家的能源安全，非常適合快速發展的中國。
5、核電站都有哪些類型？
根據反應堆的不同，目前世界上核電站有壓水堆、沸水堆、重水堆、快中子堆、改進型氣冷堆、石墨堆及高溫氣冷堆等7類。相對廣泛使用的是壓水反應堆，壓水堆是以普通水做冷卻劑和慢化劑，是從軍用堆基礎上發展起來的最成熟、最成功的動力堆堆型。
6、核電安全嗎？
核電是高度復雜的技術和高度危險的能源形式，不過現代化核電站采取了多種措施來確保其安全性。只要核電站得到正確的設計、運營和廢物處理，其危險性可以被控制在一定范圍內?，F代化核電站采取多層安全措施，包括被動安全系統、防堵安全系統等，以確保核反應堆在各種情況下的安全。新型反應堆可以采用自然冷卻、無需電力、自動控制等技術，以提高反應堆的安全性。同時，新型材料和設備也可以提高核電站的安全性和可靠性。此外，核電站的設計考慮到了各種意外情況，例如地震、洪水、風暴等，以確保核反應堆的安全運行。核電站的安全問題主要是核泄漏和核廢料的處理，目前已制定了國際安全標準。
7、那么核燃料用過后應該怎樣處理？
核工業生產和科研過程中產生的不同程度放射性的固態、液態和氣態的廢物，稱為"三廢"。這些廢物中放射性物質的含量很低，但危害極大。普通外界條件對放射性物質基本上不會起什么作用。所以，在放射性廢物處理過程中，除了靠放射性物質的衰變使其放射性衰減外，就只能采取多級凈化、去污、壓縮減容、焚燒、固化等措施將放射性物質從廢物中分離出來，使濃集放射性物質的廢物體積盡量減小，并改變其存在的狀態，以達安全處置的目的。這個過程稱為"三廢處理與處置"。
核廢料的處理原則是：盡量減少不必要的廢料產生并開展回收利用；對已產生的核廢料分類收集，分別儲存和處理；盡量減少容積以節約運輸、儲存和處理的費用；向環境稀釋排放時必須嚴格遵守有關法規；以穩定的固化體形式儲存，以減少放射性核素遷移擴散。
8、核污水和核廢水的區別
核廢水是核反應堆的冷卻水，不直接接觸放射性物質。而核污水是經過放射性物質的冷卻水，類似于蒸餾水和刷鍋水的區別。中國使用化學沉淀法、離子交換法、吸附法、蒸發濃縮、生物分解、惰性固化、膜分離等方法處理核廢水。日本福島核電站為了冷卻事故反應堆，一直不斷地向核反應堆注入大量地下水，注入的地下水從反應堆流出時也把放射性物質帶了出來，由此形成了帶有放射性的污染水。
9、核泄漏事故給我們的警示
日本福島因2011年3月11日發生的里氏9級大地震引發的巨大海嘯導致福島第一核電站的1至3號機組堆芯熔毀，造成了國際核事件分級標準中最高級別的7級核事故。為了冷卻仍在釋放衰變余熱的堆芯，東京電力公司不斷向反應堆注入冷卻水，并用大量儲水罐存放受到放射性物質污染的冷卻水。此外，由于反應堆破損和地下水滲透，還導致了大量核污水的產生。日本福島核事故的發生距今已13年，但其核污水處理問題仍未解決，并于2023年8月24日開始分批排海，這是迄今為止全球發生的最為嚴重的核事故之一，對海洋環境、地球生態、食品安全和人類健康已經并注定產生深遠影響。有德國海洋科學研究機構指出，福島沿岸擁有世界上最強的洋流，從排放之日起57天內，放射性物質將擴散至太平洋大半區域，10年后蔓延全球海域。綠色和平組織核專家指出，日核廢水所含碳14在數千年內都存在危險，并可能造成生物基因損害。
這起最高級別的核泄漏事故警示我們務必要安全可控地利用核能和核電。
核能是可持續發展的能源，利用好核能，人類將從根本上解決能源問題。核電將在人類社會生活中繼續發揮重要作用，成為能源問題和低碳戰略的排頭兵。
【本文作者：劉世昀，長沙理工大學電氣工程及其自動化專業。原創內容，未經授權，不得轉載?！?/font>參考文獻：
1.李代廣.走近核能[M].北京：化學工業出版社，2009.
2.羅上庚.走近核科學技術[M].北京：原子能出版社，2015.
3.歐陽予.中國院士書系：核反應堆與核能發電。石家莊：河北教育出版社，2003.
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