本文發表於《大眾科學》的前部落格網路,反映了作者的觀點,不一定反映《大眾科學》的觀點
如果你碰巧遇到一位來自奧地利的政府官員,並且想禮貌地取笑他們,就告訴他們讓奧地利建造核電站,以便更好地對抗全球變暖。他們可能會微笑和侷促不安地解釋說,奧地利憲法禁止核電。這就是反核的奧地利:他們將其寫入了憲法。
奧地利擁有相對強大的可再生能源產業。由於其位於阿爾卑斯山脈,它的大部分電力來自水力發電。但它仍然未能實現其《京都議定書》關於減少溫室氣體排放的承諾。核能可以透過取代用於電力甚至可能是供暖的化石燃料來幫助解決這個問題,並最終透過轉向電動汽車來解決。
其他國家也可以這樣做。在全球範圍內,核能可以幫助在滿足日益增長的能源需求的同時,大幅減少溫室氣體排放。由於鈾礦開採和核電站建設消耗的能源,核能的排放並非為零。但核能的總排放量很低——比燃燒化石燃料低約 10-20 倍。核能的快速擴張將需要能源密集型的採礦和建設過程,消耗初始電廠生產的大部分電力。我的同事 Joshua Pearce 稱之為能量自噬。如果新的核電站取代新的化石燃料電站,這種影響就會減弱。無論如何,最終的結果都是低碳能源部門。
關於支援科學新聞
如果您喜歡這篇文章,請考慮透過以下方式支援我們屢獲殊榮的新聞事業 訂閱。透過購買訂閱,您正在幫助確保未來能夠繼續講述關於塑造我們當今世界的發現和想法的有影響力的故事。
但是有一個問題。實際上,有兩個問題,但其中一個比另一個大得多。較小的問題是放射性。切爾諾貝利和福島等事故將放射性物質釋放到環境中,危害人類和生態系統。雖然福島的大部分死亡是由地震和海嘯造成的,但據估計,有 1600 人死於從福島縣撤離以避免放射性。造成 1600 人死亡的撤離並非微不足道,領土汙染亦是如此。切爾諾貝利隔離區在事故發生 30 年後仍然無人居住,可能需要比預期更長的時間才能恢復,儘管與此同時一些野生動物在那裡蓬勃發展。考慮到這種風險會增加核電的成本。然而,這樣的事故在全球範圍內可能每幾十年發生一次,相對於許多其他問題而言,它們是小問題。
切爾諾貝利核電站的“石棺”——一個覆蓋 4 號反應堆建築的鋼筋混凝土結構,旨在限制 1986 年災難後的輻射。(IAEA/Flickr)
放射性核廢料也是一個問題。它在環境中殘留數萬年或數十萬年。然而,二氧化碳排放也是如此。這裡存在雙重標準。核電行業被廣泛期望將其放射性汙染安全地封存在遙遠的未來,但化石燃料發電行業並未被期望對其碳汙染做同樣的事情。然而,放射性汙染威脅相對較小的區域性環境危害,而碳汙染威脅破壞全球生態系統,甚至可能危及人類的生存。這使得放射性成為核電的一個相對較小的問題。
更大的問題是核武器。核能和核武器使用了許多相同的技術——因此才有了關於伊朗核電計劃的所有爭論。(順便說一句,伊朗協議非常出色。)核能的廣泛使用可能導致核武器擴散,而這可能導致核戰爭,而那將是非常非常糟糕的。廣島和長崎的原子彈爆炸總共造成約 20 萬人死亡;在今天最大的城市中,死亡人數可能會高出幾倍。
核戰爭最糟糕的後果可能是核冬天。當所有這些城市燃燒時,它會將煙霧送入大氣層。核爆炸非常巨大,以至於一些煙霧最終進入平流層,平流層是大氣的第二層,位於雲層之上。這些煙霧在高空停留十年或二十年。它蔓延到全球,阻擋陽光,冷卻地表,減少降水,所有這些都對植物生長不利,包括我們種植的食物植物。無論世界何處發生核戰爭,世界其他地區都可能難以養活自己。(降溫也會延緩一些全球變暖,但這對於一個迅速走向滅亡的星球來說毫無安慰。)對於核電來說,這是一個非常大的問題。
捷克共和國杜科瓦尼核電站。(IAEA/Flickr)
鑑於這一切,應該建造核電站嗎?我將在下面回答這個問題,但首先我們應該認識到這是要問的正確問題。通常,全球變暖和核戰爭等風險是孤立對待的。擔心全球變暖的人認為核電是好的,擔心核戰爭的人認為核電是壞的,他們之間沒有進行足夠的對話來解決這個問題。像約翰·霍根最近在《大眾科學》部落格上發表的文章或普林斯頓大學的羅伯特·索科洛夫和亞歷山大·格拉澤撰寫的這篇優秀論文這樣的綜合討論太少了。
要回答這個問題,應該考慮許多因素,這裡無法討論更多。(索科洛夫和格拉澤提供了一個良好的開端。)然而,作為粗略的經驗法則,我會說,只要核電站比太陽能和其他可再生能源便宜,並且在沒有重大擴散風險的地方,就應該建造核電站。有些國家無論是否能夠製造核武器,都不會製造核武器。
哪些國家符合這種描述?嗯,奧地利就是一個。它沒有主要的軍事對手,不是北約成員國,而且它如此堅定地反核,以至於它製造核武器幾乎是不可想象的。它甚至還是內陸國家——沒有海嘯。除非大規模可再生能源對奧地利來說更便宜,否則它應該是最早開始建造核電站的國家之一。
當然還有其他選擇。對於全球變暖,除了可再生能源外,還應大力追求能源效率和節約。對於核戰爭,還應透過外交途徑來緩和國際緊張局勢並減少對核武器的需求。但是全球變暖的風險太嚴重了,不能讓核電不在政策組合中。所以來吧,奧地利,為團隊做一份貢獻。
