清源绿里

从切尔诺贝利爆炸，能源危机，朝核问题到现在伊朗事件，关于核的新闻总是让人关注。它们背后富含着太多的色彩。

朝鲜伊朗还有其他一些国家为什么拼死也要发展核反应堆？而这些用来发电的和平利用为什么又会受到以美国为首国际社会的抗议和制约？

这需要从原子弹的核材料讲起。第一代原子弹采用的是铀235或钚239等易裂变重原子核。但是提炼浓缩铀235要求比较高的技术积累和工业基础。60年代末，武器级铀每磅（0.45千克）需5500万美元，而天然铀每磅才12美元。所以当我国第一颗原子弹爆炸，美国人打听到那是一颗铀弹时，眼睛都绿了。

相对浓缩铀235来说，钚239则要容易一些，它可以通过高密度中子源轰击铀238得到。况且明目张胆得提炼浓缩铀势必容易被发现并遭到其他国家的制裁，给别人控制自己经济的借口。那有什么办法可以在一个冠冕堂皇的招牌下把铀和中子源并存呢？那就是核电站反应堆了。

从核电站废料里完全可以提取到武器级钚。尤其是伊朗使用的重水反应堆。与轻水核反应堆不同的的是，重水反应堆可以使用自然的非浓缩铀为燃料，用完的燃料棒还可以再加工提炼武器级的钚。 ISIS指出，位于阿拉克的重水核反应堆一年可生产出一枚原子弹所需的钚。而日本使用的液态金属钠冷却的快速增殖核反应堆（如“文殊”堆）的燃料和产物中，钚总量和可裂变的核材料钚２３９的含量都是很高的。日本人本十分精明，但他们不使用技术成熟而且经济的轻水反应堆，而却采用这样一种费钱且没有相对高安全系数的反应堆，大家都可以猜到“良苦用心”。

至于原子弹有多大作用？好处多了。当年中国在联合国中挤掉台湾并搞定常任理事国位置不是凭空出来的。

那么核电站仅仅是发电供热以及原子弹方面的意义吗？绝不是这么简单。

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众所周知，现在世界面临着能源危机。据估计，按照现有的开采速度，石油将在2050年耗尽。也就是说我们这代人能亲眼目睹到这些。石油的作用是不言而喻的，由它而起的经济危机点火了第二次世界大战。有笑话称，沙特阿拉伯买奔驰车，开到车里烟灰缸满了就去买一辆新的。迪拜拥有世界上唯一的七星级宾馆。这些都是丰富的石油资源给他们带来的财富。能源危机无疑是灾难性的，眨眼间富丽堂皇灰飞烟灭。

迄今为止，氢气是最好的石油替代品，甚至比石油更好。氢气在汽车上的成功应用以及其无污染性都预示这种新能源的未来。以目前的技术来讲，大规模制备氢气的经济方式就是新型的高温气冷核反应堆制氢。

高温气冷堆利用氦气冷却堆芯，可以提供高达800以上的出口温度。这种温度也是提炼氢气所需的。目前有直接从水中劈裂和利用碘硫循环反应制备两种得到氢气的方法。它们的可靠性以及经济性都在各国科学家研究中，并取得了很大的突破。美国，中国，日本，英国，法国，德国，韩国，南非等国家纷纷投入巨资开展高温堆和制氢的项目。因为这不仅仅是一个让汽车开动的问题。它可以改写整个世界的政治经济布局。掌握能源要口的国家才是财富的拥有者。

其他关于用核反应堆能量来淡化海水等功能则是核能多元化的发展。我们不细说了。

然后客观得说说核电站的安全问题。大家都知道前苏联切尔诺贝利爆炸以及美国的三里岛核电站事故。1986年4月26日，切尔诺贝利核电站４号机组发生大爆炸，造成8吨多强辐射物泄漏，30多人当场死亡，酿成世界核电史上最严重的一次事故。许多人把它误认为是核爆炸这是不正确的。这次爆炸是由水蒸气和氢气引起的。当时反应堆正在执行实验任务，其中有一项就是将堆功率提升到超临界状态。但由于操作人员的失误，反应堆失控，堆芯冷却系统发生故障，使工艺管内缺水，堆内温度急剧上升，导致燃料芯体熔化，高温下的水蒸汽与钴、石墨发生反应产生氢气，发生爆炸后引起大火。美国的三里岛事件同样也是人为事故。但由于其建造了安全壳，所以事故严重性被降低到了最低点。近年来，日本的一些泄漏事故都是由于操作人员的疏忽造成的。

如果说反应堆最大的危险来自于放射性燃料的话，不如说来自于人的因素。从技术方面来讲，核电站的设计可以达到比航空事故小得多的事故概率。对操作人员的培训是至关重要的。

当然，在设计中增加核电站固有安全性，还有完善能在事故状态下自动停堆并开启的保护设备，是新型反应堆的发展方向。

发展到现在，以铀为代表的裂变并不是原子能的未来，现在的铀矿储备只能维持50年的开采。所以氢同位素的聚变成为大家瞩目的方向。因为就氘来说，它是海水中重水（水分子为H2O，重水为D2O，只占海水中的一小部分）的组成元素，海水中大约每6500个氢原子中有1个氘原子，每升海水约含30毫克氘（产生的聚变能量相当於300升汽油），其储量就多达40万亿吨。一座1000兆瓦的核聚变电站，每年耗氘量只需304公斤，海水中的氘足够人类使用上百亿年，这就比太阳的寿命还要长了。另外，除氚具有放射性危险之外，氘-氚聚变反应不产生长寿命的强放射性核废料，其少量放射性废料也很快失去放射性。氘-氘反应没有任何放射性。可以说氢同位素的聚变反应是一种高效清洁的能源，真正是用之不绝。只要实现可控的核聚变，就可以造出一个供人们永久使用的“太阳”。 虽然由于聚变的时间极短、能量巨大以及引发聚变高温高压的苛刻要求，我们还有很长的路要走。但它诱人的前景是人们心中一个割舍不去的梦。

Let atom be a worker not a solider. Anatoly Alexandrov 如此呼吁。其实纵观形势就可以知道，原子弹使用的可能性是很小的。但是核能对未来能源，对未来国家财富和世界布局的影响是极其深远的。Atom 作为一个worker所带来的战略意义可远比拥有一个Atom soldier来得重要的多。谁不想天天换奔驰，谁不想日日住七星级呢。