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按照目前的消耗速度,全球鈾礦藏能為世界核反應堆提供燃料多久?
史蒂夫·費特,馬里蘭大學公共政策學院院長,提供了答案
如果核能機構(NEA)準確估計了地球上經濟上可開採的鈾資源,那麼反應堆在目前的消耗速度下可以執行200多年。
全球每年透過核能發電產生的2.8萬億千瓦時電力中,大部分是在使用低濃縮鈾(LEU)燃料的輕水反應堆(LWR)中產生的。大約10公噸天然鈾用於生產一公噸低濃縮鈾,然後可以用於產生約4億千瓦時的電力,因此目前的反應堆每年需要約7萬公噸天然鈾。
根據核能機構的資料,已探明的鈾資源總量為550萬公噸,另有1050萬公噸尚未被發現——按照今天的消耗速度,總共可供應約230年。進一步的勘探和提取技術的改進可能會在一段時間內至少使這一估計翻倍。
使用更多的濃縮工作可以使輕水反應堆每公噸低濃縮鈾的鈾需求減少多達30%。從乏低濃縮鈾中分離鈽和鈾並用它們製造新鮮燃料,可以使需求再減少30%。採取這兩個步驟將使輕水反應堆的鈾需求減少一半。
有兩項技術可以大大延長鈾的供應本身。目前這兩項技術都不經濟,但如果鈾的價格大幅上漲,未來可能會變得經濟。首先,從海水中提取鈾將提供45億公噸鈾——按照目前的消耗速度,可供應6萬年。其次,燃料迴圈快中子增殖反應堆,其產生的燃料多於消耗的燃料,將使用不到目前輕水反應堆所需鈾的1%。增殖反應堆僅使用核能機構估計的供應量,就可以滿足當今核能產量3萬年的需求。
編者注:這個問題由阿拉斯加州蘇厄德的G. Peck提交,並將刊登在2009年3月刊的《大眾科學》上。