能源变革的具体措施有哪些

由以上论述可知，我国发展核能是具有必要性和保障性的。根据我国面临的能源供需不平衡、能源危机和较为严重的生态问题，核能利于可持续发展体现在以下几个方面：

(一)有利于解决我国能源供需不平衡

1、地域间供需不平衡

我国主要的能源消耗地在东部沿海地区及工业带沿线地区，主要以工业消耗为主。而我国的火力发电主要在北方地区，水力发电在大西南地区，风力发电和太阳能发电又满足不了现时需要，长期处于能源供应地与消耗地不一致的状况。核能发电具有可行性的选址比较丰富，而且大多数位于沿海地区，为东部沿海地区提供了较为便利的电力资源，减缓了由于地域间供需不平衡而带来的矛盾，为经济的可持续发展提供了保障。

2、消费量与供给量矛盾

从消耗来看，工业的能源消耗最大，占总消耗能源的70%，其次，城市的能源消耗量也较大。据统计，我国要到2018年前后才能实现工业化和城市，接下来的几年，各地为了经济发展，能源的消耗量会达到一个峰值。在能源供给量有限的情况底下，低消耗、高产能的核能资源成了较为经济和清洁的能源。

核能的适当发展，有利于我国能源安全，保持我国煤炭、石油等化石燃料的储备量，使这些化石燃料达到更高的效率。

(二)有利于能源长期有效利用

1、核能使用降低全国火力发电的比例

按目前不完全的统计口径，2004年，煤炭在一次能源生产和消费结构中分别占75.6 % 和67.7% ， 石油占13.5%和22.7% ， 天然气占3.0%和2.6% ，水电占7.9%和7.0%。而核能及太阳能、风能、生物质能等新能源和可再生能源，在能源结构中所占比重还微乎其微。核能是比较清洁可控的现代能源，也是近期比较经济合理的替代能源，随着技术进步， 安全保障也很完善。从国际上看，法国等发达国家在核能开发利用上做得很好，值得借鉴。法国也是传统能源资源短缺国家，通过从战略高度发展核能.法国的能源自给率从27%提高到50%，有效地减少了石油进口依赖。

随着核能技术成熟与安全系数的提高，我国可利用核能为不可再生资源的储备量提供的保证。

2、储备煤炭资源用于高效利用形式

2007年，我国成了最大的焦炭生产国和出口国。焦炭工业在效益上臂普通的煤炭为主的火力发电效益更高。

煤炭的高温分解和气化技术已经得到发展和提高。最近，基于煤炭的化工技术，如：煤炭液化、煤炭气化、煤炭合成产品都逐渐在中国的市场推出。

煤炭通过焦炭生产和气化之后得出了乙醚、酯等化工品，再经过分解后变为电力资源和甲醇等更为实用的动力和产品。新的煤炭化学工程有利于国内煤炭资源丰富的地方进行经济发展。这种高利用率，高效益的生产方式使得我们认识到煤炭资源不仅仅只有发电原料。

核能可以逐渐降低煤炭发电的比例，储备我国丰富的煤炭资源，用于效益更高的化工生产，实现不可再生资源的可持续发展。

(三)有利于生态环境可持续发展

首先，由于世界人口急剧增长，尽管进行了保护能源的努力，但预测表明对能源的需求仍然在继续增长。尤其在电能的利用上有急速上升的趋势。世界上能源利用已经达到一定水平，环境影响的重要性已经超越了地方和区域的规模。我国的酸雨问题就是化石燃料燃烧排放物所引起的，而我国是世界上重要的燃煤大国，每年排出大量的二氧化碳与二氧化硫。

其次，IAEA与其他10个国际间组织早在赫尔辛基电和环境专家研讨会中指出：在常规运转状态下，核动力及可更新能源系统处于健康风险谱的较低端，煤和石油的能源系统处于健康风险谱的较高端来自于核能、石油、天然气的严重事故的人类健康风险在大小上处于同一个量级，比水电事故的风险要小2个等级。甚至，我们无法预测化石燃料燃烧带来的天气变化将会对我们的社会与经济带来何等的影响。

综上所述，电能是非常清洁的二次能源，使用效率也非常高。以火力发电为主的形式虽然暂时能够满足我国的能源需求，但是其污染环境和资源的有限程度促使我们必须找到新的替代能源。基于核能具有较好的安全保障，兼顾其他不可再生能源及水电能源的安全系数，这种清洁能源是值得我国使用的。

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本文介绍的是核反应获得的能量 (Nuclear power)。关于原子核释放的能量 (Nuclear energy)，详见“核能”。

汉汉▼

核能发电的燃料产业链

这是一座位于法国的核能发电厂。水蒸气正在从双曲面形状的冷却塔排出。核反应堆位于圆桶状的安全壳建筑物内

核动力（英语：Nuclear power，也称原子能）是利用可控核反应来获取能量，从而得到动力、热量和电能。产生核电的工厂被称作核电站，将核能转化为电能的装置包括反应堆和汽轮发电机组。核能在反应堆中被转化为热能，热能将水变为蒸汽推动汽轮发电机组发电。

因为核辐射问题和现在人类还只能控制核裂变，所以核能尚未得到所有国家、民众的认可，在大部分的国家暂时未有大规模的利用。利用核反应来获取能量的原理是：当裂变材料（例如铀-235）在受人为控制的条件下发生核裂变时，核能就会以热的形式被释放出来，这些热量会被用来驱动蒸汽机。蒸汽机可以直接提供动力，也可以连接发电机来产生电能。世界各国军队中的某些潜艇及航空母舰以核能为动力（主要是美国）。同时，核能每年提供人类获得的所有能量中的15.7%。[1]

目录 [隐藏]

1 应用

2 历史

2.1 起源

2.2 早期

2.3 发展

3 反应堆的种类

3.1 当今的技术

3.2 工作原理

3.3 试验技术

4 核燃料的循环

4.1 核燃料的来源

4.2 固体废料

4.3 再处理

5 经济

5.1 建造所需资金

5.2 补贴

5.3 其它

6 对核能的担心

6.1 事故或袭击

6.2 对人类健康的影响

6.3 核武器扩散

7 环境影响

7.1 空气污染

7.2 废热

8 原子能机构团体名单

9 脚注

10 参考资料

11 参见

[编辑]应用

法国核电发电比例极高，图为法国核电厂位置。

美国核电位置

美国每年产生的核能居全世界首位，美国人消耗的电能中有20%来自于核能。如果按核能占总电能的百分比来看，法国则为全球第一。2006年的调查显示，核能满足了78%的法国电能需求。[2][3] 欧盟需要的30%的电能来自核反应。[4]各国的核能政策均各有不同。

核能是一种储量充足并被广泛应用的能量来源，而且如果用它取代化石燃料来发电的话，温室效应也会减轻。国际间正在进行对于改善核能安全性的研究，科学家们同时还在研究可控核聚变和核能的更多用途，比如说制氢（氢能也是一种被广泛提倡的清洁能源），海水淡化和大面积供热。1979年的三哩岛核泄漏事故和1986年的切尔诺贝利核事故使美国放缓了建造核能发电厂的步伐。后来，核能在经济与环境两方面的益处使联邦政府又开始重新考虑它。公众也对核能很感兴趣，不断飙升的油价，核能发电厂安全性的提高和符合京都议定书规定的低温室气体排放量使一些有影响的环境保护论者开始注意核能。有一些核反应堆已处于建造当中，几种新型核反应堆也在计划之中。

关于核能的利用一直存在着争议，因为那些放射性核废料会被无限期保存起来，这就有可能造成泄漏或爆炸，有些国家可能借应用核能的名义来大量制造核武器。核能的拥护者说这些风险都是很小的，并且应用了更先进的科技的新型核反应堆会将风险进一步降低。他们还指出，与其它化石燃料发电厂相比，核能发电厂的安全记录反而更好，核能产生的放射性废料比燃烧煤产生的还少，并且核能可以持续获得。而核能的反对者，包括了大部分主要的环境保护组织，认为核能是一种不经济，不合理且危险的能源（尤其是与可再生能源相比），而且他们对新技术能否减低成本和风险也存在着争议。有些人担心朝鲜及伊朗可能正在以民用核能的名义研制核武器。朝鲜已经承认拥有核武器，而伊朗则对此否认。

[编辑]历史

[编辑]起源

第一个成功的核裂变实验装置在1938年的柏林被德国科学家奥托·哈恩，莉泽·迈特纳和弗瑞兹·斯特拉斯曼制成。

在第二次世界大战中，一些国家致力于研究核能的利用，它们首先研究的是核反应堆。1942年12月2日，恩里科·费米在芝加哥大学建成了第一个完全自主的链式核反应堆，在他的研究基础上建立的反应堆被用来制造轰炸了长崎的原子弹“胖子”中的钚。在这个时候，一些国家也在研究核能，它们的研究重点是核武器，但同时也进行民用核能的研究。

1951年12月20日人类首次用核反应堆产生出了电能，这个核反应堆位于爱达荷州Arco的EBR-I试验增殖反应堆，它最初向外输出的功率为100 kW。

1952年，帕雷委员会（“总统的材料政策委员会”的简称）向当时的美国总统哈利·S·杜鲁门提交了一份报告，这份报告认为核能的前景“相当悲观”，它建议应该让科学家们研究太阳能。[5]

1953年12月，美国总统德怀特·艾森豪威尔发表的名为“和平需要原子”的演说，这使美国政府开始资助一系列国际间的核能研究。

[编辑]早期

这是位于宾夕法尼亚州码头市的“码头市核电站”，它是美国第一个投入商业运营的核反应堆，于1957年开始工作。

1954年6月27日，世界上第一个为电网提供电力的核电站在苏联的欧伯宁斯克开始运行。[6] 这个反应堆使用了石墨来控制核反应并用水来冷却，功率为5兆瓦。全世界第一个投入商业运营的核反应堆是位于英格兰设菲尔德的Calder Hall，它于1956年开始运行。它有一个Magnox型反应堆，最初的输出功率为 50兆瓦，后来提高到了200兆瓦。[7] 宾夕法尼亚州码头市的一个压水型反应堆是美国第一个投入商业运营的反应堆。

1954年，美国原子能委员会（美国核管理委员会的前身）的主席说，人们谈到核能时经常会提到，如果广泛应用核能，电力在将来会变得很便宜，实际上这是错误的。但是人们的这种想法已经让美国决定在2000年之前建造1000个核反应堆。[8]

在1955年联合国的“第一次日内瓦会议”中，世界上聚集了最多的科学家来一起探索核能这个新领域。1957年，欧洲原子能共同体（EURATOM）与欧洲经济共同体（即现在的欧盟）一同成立。同年成立的还有国际原子能机构（IAEA）。

[编辑]发展

核反应堆的功率提升迅速，从1960年代的不到1GW（吉瓦，GigaWatt）猛长至1970年代的100GW，1980年代又升到了300GW。1980年以后，核反应堆的功率的提升变得不那么迅速了，到2005年，功率只上升到了366GW，大部分来自于中国的核能建设。[9]

这是华盛顿公共供电系统，其中的3号和5号核电站在未完工时便遭废弃。

在1970年代和1980年代之间，建造核电站所需的巨额费用（来自政府要求的提高和一些反对者的诉讼所要求的经常性改进）和下降中的化石燃料价格使建造当中的核电站变得不那么吸引人。

在20世纪后半叶，一些反对核能的运动开始兴起，它们担心的是核事故和核辐射，还反对生产，运输和储藏核废料。1979年的三哩岛核泄漏事故和1986年的切尔诺贝利核事故成为了许多国家停止建造新核电站的关键理由。澳大利亚于1978年，瑞典于1980年，意大利于1987年都对建造核电站的问题发动了全民公投，同时爱尔兰的核能反对者成功地阻止了在该处核能计划的实施。但布鲁金斯学会表示，美国政府没有批准新核电站的建造主要是由于经济原因，而非安全问题。[10]

[编辑]反应堆的种类

[编辑]当今的技术

核裂变发电机组

现今正在运营的核反应堆可依裂变的方式区分为两大类，各类中又可依控制裂变的手段区分为数个子类别：

核裂变反应堆通过受控制的核裂变来获取核能，所获核能以热量为形式从核燃料中释出。

现行核电站所用的全为核裂变反应堆，这也是本段的主述内容。核裂变反应堆的输出功率为可调。核裂变反应堆也可依世代分类，比如说第一、第二和第三代核反应堆。现在的标准核反应堆都为压水式核反应堆（PWR）。

快中子式核反应堆和热中子式核反应堆的区别会在稍后讲到。总体来说，快中子式反应堆产生的核废料较少，其核废料的半衰期也大大短于其它型式反应堆所产生的核废料，但这种反应堆很难建造，运营成本也高。快中子式反应堆也可以当作增殖型核反应堆，而热中子式核反应堆一般不能为此。

A. 压水反应堆 (PWR)

压水反应堆内炉

这种反应堆完全以高压水来冷却并使中子减速（即使在温度极高时也是这样）。大部分正在运行的反应堆都属于这一类。尽管在三哩岛出事的反应堆就是这一种，一般仍认为这类反应堆最为安全可靠。这是一种热中子式核反应堆。中国大陆秦山核电站一期工程、大亚湾核电站和台湾核三厂的反应堆为此型。

B. 沸水反应堆 (BWR)

这些反应堆也以轻水作为冷却剂和减速剂，但水压较前一种稍低。正因如此，在这种反应堆内部，水是可以沸腾的，所以这种反应堆的热效率较高，结构也更简单，而且可能更安全。其缺点为，沸水会升高水压，因此这些带有放射性的水可能突然泄漏出来，。这种反应堆也占了现在运行的反应堆的一大部分。这是一种热中子式核反应堆。台湾核一厂和核二厂两座发电厂的反应堆为此型。

C. 压重水式核反应堆 (PHWR)

这是由加拿大设计出来的一种反应堆，（也叫做CANDU），这种反应堆使用高压重水来进行冷却和减速。这种反应堆的核燃料不是装在单一压力舱中，而是装在几百个压力管道中。这种反应堆使用天然铀为核燃料，是一种热中子式核反应堆。这种反应堆可以在输出功率开到最大时添加核燃料，因此能高效利用核燃料（因为可作精确控制），并节省浓缩铀的成本；只是重水很贵。大部分压重水式反应堆都位于加拿大，有一些出售到阿根廷、中国、印度（未加入防止核武器扩散条约）、巴基斯坦（未加入防止核武器扩散条约）、罗马尼亚和南韩。印度也在它的第一次核试爆后运行了一些压重水式核反应堆（一般被称为“CANDU的变种”）。中国大陆秦山核电站三期工程的反应堆为此型。

D.石墨轻水型核反应堆（RBMK）

石墨轻水型核反应堆

这是一种苏联的设计，它在输出电力的同时还产生钚。这种反应堆用水来冷却并用石墨来减速。RBMK型与压重水型在某些方面具有相同之处，即可以在运行中补充核燃料，并且使用的都是压力管。但是与压重水型不同的是，这种反应堆不稳定，并且体积太大，无法装置在外罩安全壳的建筑物里，这点很危险。RBMK型还有一些很重大的安全缺陷，尽管其中一些在切尔诺贝利核事故后被改正了。一般认为RBMK型是最危险的核反应堆型号之一。切尔诺贝利核电站拥有四台RBMK型反应堆。

E. 气冷式反应堆 (GCR) 和 高级气冷式反应堆 (AGCR)

这种反应堆使用石墨作为减速剂，并用二氧化碳作为冷却剂。其工作温度较压水式反应堆更高，因此热效率也更高。一部分正在运行的反应堆属于这一类，大部分位于英国。老式的核电站（也就是Magnox式）已经或即将关闭。但高级气冷式核反应堆还会继续运行10至20年。这是一种热中子式核反应堆。关闭这种核电站的费用很高，因其反应炉核心很大。

F. 液态金属式快速增殖核反应堆 (LMFBR)

这种反应堆使用液态金属作为冷却剂，而完全不用减速剂，并且在发电的同时生产出比消耗量更多的核燃料。这种反应堆在效率上很接近压水式反应堆，而且工作压力不需太高，因为液态金属即使在极高温下也不需加压。法国的超级凤凰核电站和美国的费米-I核电站用的都是这种反应堆。1995年，日本的“文殊”核电站发生液态钠泄漏，预计将会在2008年重新开始运行。这三个核电站都用到了液态钠。这是一种快速中子式反应堆而不是热中子式反应堆。液态金属式反应堆分为两种：

液态铅式反应堆

这种反应堆使用液态铅来作为冷却剂，铅不但是隔绝辐射的绝佳材料，还能承受很高的工作温度。还有，铅几乎不吸收中子，所以在冷却过程中损失的中子较少，冷却剂也不会变成带放射性。与钠不同的是，铅是惰性元素，所以发生事故的几率也较小，但是，应用如此大量的铅就不得不考虑毒性问题，而且清理起来也很麻烦。这种反应堆经常用的是铅铋共熔合金。在这种情况下，铋会产生一些小的放射性问题，因为它会吸收少量中子，而且也比铅更容易变得带放射性。

液态钠式反应堆

大部分液态金属式反应堆都属于这一种。钠很容易获得，而且还能防止腐蚀。但是，钠遇水即剧烈爆炸，所以使用时一定要小心。虽然这样，处理钠爆炸并不比处理压水式核反应堆中超高温轻水的泄漏麻烦到哪里去。

放射性同位素温差发电机通过被动的衰变来获取热量。

一些放射性同位素温差发电机被用来驱动太空探测器（比如卡西尼-惠更斯号），苏联的一些灯塔，和某些心脏起搏器。这种发电机产生的热会随着时间逐渐减少，其热能通过温差电效应转换成电能。

[编辑]工作原理

一般核电站的关键部分是：

核燃料

反应炉燃料棒

中子减速剂

冷却剂

控制棒

反应炉压力槽

反应炉中心紧急冷却系统

反应堆保护系统

蒸汽发生器（沸水式反应堆中没有这个）

安全壳建筑

水泵

涡轮机

发电机

冷凝器

一般的热电厂都有燃料供应来产生热，比如说天然气，煤或石油。对于核电厂来说，它需要的热来自于核反应堆中的核裂变。当一个相当大的可裂变原子核（一般为铀-235或钚-239）被一个中子轰击时，它便分裂为两个或更多个部分，同时释放出能量和中子，这个过程就叫做核裂变。原子核释放出的中子会继续轰击其它原子核。当这个链式反应被控制的时候，它释放出的能量便可用来烧水，产生出的水蒸气会驱动涡轮机，从而产生电能。需要记住的是，核爆炸中发生的是“不受控制的”链式反应，而核反应堆中的裂变速度无法达到核爆炸所需要的速度，这是因为商业用核燃料的浓度还不够高。（参看浓缩铀）

链式反应被一些能够吸收或减慢中子的材料控制着。在以铀为核燃料的反应堆当中，中子需要被减慢速度，因为当慢速中子轰击铀-235原子核时是更容易发生裂变的。轻水反应堆使用普通水来减慢中子并进行冷却。当水的温度升高到一定程度时，它便达到了工作温度，此时它的密度会降低，因此没被它吸收的少量中子会被减得足够慢，然后去引发新的裂变。负反馈将裂变速度保持在一定水平。

[编辑]试验技术

一些产生核能的其他设计，比如说德国第IV号反应堆，是一些正在进行的研究项目的对象。它们在将来可能会投入实际应用。一些改进后的核反应堆使反应炉变得更干净，更安全和／或降低了散布核武器的风险。

超临界水冷式反应器 (SCWR)

超临界水冷式反应器将比气冷式反应堆更高的效率与压水式反应堆的安全性结合到了一起，它在技术上遇到的挑战可能比二者都大。在这种反应器中，水会被加热到临界点。超临界水冷式反应器与沸水式反应堆相似，但是超临界水冷式反应器中的水不会沸腾，因此它的热效率也就比沸水式反应堆高。这是一种超热中子反应堆。

整合式快中子反应堆

1980年代科学家建造，测试并评估了一个整合式快中子反应堆，后在1990年代由于克林顿政府的要求而被弃置，这是因为克林顿政府的政策是防止核武器扩散。这种反应堆会将用过的核燃料回收，因此它只产生一点核废料。本段结尾的链接是对于爱达荷州阿贡国家实验室的前总管Charles Till博士的采访，他介绍了整合式快中子反应堆并解释了它在安全性，效率，核废料和其它几个方面上的的优点。[11]

球床反应堆 —这种反应堆使用陶瓷球来包装住核燃料，所以它比较安全。绝大多数的这种反应堆使用氦作为冷却气体，氦不会爆炸，不会很容易地吸收中子而变得有放射性，也不会溶解能变得有放射性的物质。典型的设计拥有比轻水式反应堆的安全壳层数（一般为3层）更多层的安全壳（一般为7层）。一个它独有的特点是，它的燃料球实际上组成了反应炉的核心，而且可以一个一个地更换，因此这种反应堆更安全。核燃料的这种设计使重新处理它们变得很贵。

SSTAR 小型（Small）密封（Sealed）可运输式（Transportable）自主（Autonomous）反应堆（Reactor）在美国是首要研究项目之一，它是一种相当安全的增殖反应堆。

次临界反应堆的设计更安全，但是在建造技术和经济上还有一定困难。

钍反应堆

在特殊的反应堆中，钍-232可以转变为铀-233。在这种情况下，比铀的储量更丰富的钍就可以用来制造铀-233。铀-233相对于铀-235来说有一些优点，它产生的中子更多，并且产生更少的长半衰期超铀元素核废料。

高级重水反应堆 —下一代的压重水式核反应堆，使用重水来作为减速剂。印度的巴巴原子研究中心 (BARC)正在对此进行研究。

KAMINI —一种独特的反应堆，它使用铀-233来作为核燃料。由巴巴原子研究中心和甘地原子研究中心建造。

印度正在建造一台更大的快速增殖钍反应器，为的是利用钍来获取核能并控制它。

受人为控制的核聚变在理论上也可以提供核能，并且操纵过程也不像锕系元素那么麻烦，但是在技术上还有许多难题等待解决。科学家已经建造了几个核聚变反应堆，但是到目前为止，还没有一个反应堆输出的能量比输入的能量多。尽管科学家从1950年代就开始研究可控核聚变，但是一般认为2050年以前不会有商业性的核聚变反应堆投入应用。现在领导着可控核聚变研究的是ITER。

[编辑]核燃料的循环

主条目：核燃料循环

核燃料循环从铀的开采，提纯至被制成核燃料开始，（1）核燃料被送到核电站。在被使用完后，剩余的燃料被送到再处理工厂（2）或直接送到填埋场（3）。在再处理过程中，95%的剩余核燃料能够再被核电站利用。（4）

核燃料—一种紧密，不活泼，不能溶解的固体

核反应堆只是核燃料循环中的一部分。整个循环从核燃料的开采开始。一般来说，铀矿不是露天开采的条带矿，就是原地开采的过滤型矿。在任意一种情况下，铀矿石都会被提取出来，并被转为稳定且紧密的形式（例如黄铀饼），然后被送到处理工厂。在这里，黄铀饼会被转化为六氟化铀，之后会被提纯。在这时，包含了0.7%以上铀-235的提纯铀会被加工成各种形状大小的燃料棒。被送到核电站后，这些燃料棒会在反应堆中待上大约3年，在这3年中，它们会消耗自身包含的铀的3%，在这之后，它们会被送到乏燃料水池，在这里，核裂变中产生的一些半衰期短的同位素会衰变掉。在这里呆上大约5年后，这些核燃料的放射性会降低到安全范围之内，之后就会被装进干的储藏容器永久储藏，或被送到再处理工厂进行再处理。

[编辑]核燃料的来源

主条目：铀市场

铀是一种常见的化学元素，陆地上和海洋中的每个地方都存在着铀。它就跟锡一样常见，储量比金高500倍。大部分种类的岩石和土壤都包含着铀，尽管浓度极低。现在，比较经济的铀储藏地的铀浓度至少为0.1%。以现在的花费速度来算，地球上可被提取的铀还可用50年。在这种情况下，将铀的价格提高一倍会将核电站的运行成本提高5%。但是，如果将天然气的价格提高一倍，那么天然气的供应成本会提高60%。将煤的价格提高一倍会将煤的供应成本提高30%。

铀的提纯会产生出许多吨贫铀 (DU)，它包含了铀-238和大多数铀-235。铀-238有几种商业上的应用，比如说飞机制造，辐射防护，制造子弹和装甲，因为它具有比铅更高的的密度。一些证据显示过度接触铀-238的人会得疾病，这些人包括坦克乘员和在有大量贫铀存在的地区居住的居民。

现在的轻水反应堆远远没有能充分利用核燃料，这造成了浪费。更有效的反应堆或再处理技术将会减少核废料的数量，并且能更好地利用资源。[12]

与现在使用铀-235（占天然铀的0.7%）的轻水反应堆不同的是，快速增殖反应堆使用的是铀-238（占天然铀的99.3%）。铀-238估计可供核电站使用50亿年。[13]增殖技术已经被应用在了几个反应堆中。[14]至2005年12月，唯一正在向外界提供能量的增殖反应堆是位于俄罗斯别洛雅尔斯克的BN-600。（BN-600的输出功率为600兆瓦，俄罗斯还计划在别洛雅尔斯克核电站建造另一个反应堆，BN-800）还有，日本的“文殊”反应堆也在准备重新起用（它从1995年起就被关闭了），中国和印度也在计划建造增殖反应堆。

由钍转化而得的铀-233也可以用做核裂变燃料。地球上钍的储量为铀的储量的三倍，而且理论上所有这些钍都可被用来进行增殖，这使钍的潜在市场大于铀的市场。[15]与用铀-238来制造钚不同的是，用钍来制造铀-233不需要快速增殖反应堆，它在常规增殖反应堆中的表现已经很令人满意了。

计划中的核聚变反应堆使用的核燃料是氘，一种氢的同位素，现在的设计也会用到锂。以现在人类消耗能量的速度来看，地球上可开采的锂还可以用3000年，海洋中的锂可用6000万年，如果核聚变反应堆只消耗氘的话，它们可以工作1500亿年。[16]相比之下，太阳只剩下了50亿年的寿命。 而地球的碳水化合物生物寿命，只剩下不到20亿年了。

[编辑]固体废料

现在的核电站产生的废料太多。一台大型核反应堆每年会产生3立方米（25-30吨）的核废料。[17]这些核废料中主要包含没有发生裂变的铀和大量锕系元素中的超铀元素（大部分是钚和锔）。3%的核废料是裂变产物。核废料中的长半衰期成分为锕系元素（铀，钚和锔），短半衰期成分为裂变产物。

核废料具有强放射性，并且需要特别小心地控制。刚从核反应堆出来的核废料可在不到一分钟的时间内使人致死。但是，核废料的放射性会随着时间减少。40年后，它的放射性与刚从反应堆出来时相比，已经减少了99.9%，尽管如此它的放射性还是很危险。[12]

核废料的储藏和处理是一个巨大的挑战。由于核废料具有放射性，它必须存放在具有辐射防护的水池中（乏燃料池），在这之后它一般会被送到干燥的地窖或防辐射的干燥容器中进行储藏，直到它的辐射量降低到可以进行进一步处理的程度。由于核燃料种类的不同，这个过程通常要持续几年到几十年的时间。美国大多数的核废料现在都在短期的储藏地点，人们正在讨论建造永久储藏地点。美国犹加山的地下储藏室被提议成为永久的储藏地点。

核废料的数量可以通过几种方法来减少，其中核燃料再处理效果最为显著。即使这样，剩余的核废料如果不包含锕系元素，还会持续300年保持强放射性，如果包含锕系元素，则会持续几千年保持强放射性。即使将核废料中的锕系元素全部除去，并使用快速增殖反应堆通过嬗变将一些半衰期长的非锕系元素也除去，核废料还是要在一百至几百年内与外界隔绝，所以这是个长期的问题。次临界反应堆和核聚变反应堆也可以减少核废料需要被储藏的时间。[18]由于科技在飞速地发展，处理核废料的最好方法是否为地下填埋已经出现了争议。现在的核废料在将来可能就是一种有用的资源。

核工业上使用的受污染的工作服，工具，净水树脂和一些正要关闭的核电站本身也都在产生一些低放射性的废料。在美国，美国核管理委员会已经几次尝试着允许低放射性废料被当作普通废物一样处理，比如进行填埋，回收等等。许多低放射性废料的辐射量非常小，它们只因为自己的使用历史而被当作了放射性废物。举例来说，根据美国核管理委员会的标准，咖啡也可以被视作低放射性废料。

在应用了核能的国家中，整个工业产生的有毒废料中只有不到1%是放射性废料，但是它们是极其有害的，除非经过衰变后，它们的辐射量变得更低，或者更理想的是，辐射完全消失。[12]总体来说，核能工业产生的废料比化石燃料工业产生的废料要少很多。燃烧煤的工厂产生的有毒和放射性的废料尤其多，因为煤中的有害的和放射性的物质在这里被集中起来了。

[编辑]再处理

再处理可以回收用过的核燃料中95%的铀和钚，并将它们转化为新的混合氧化物燃料。这也同时减少了核废料的长期放射性，因为经过再处理后，剩余核废料中主要就是半衰期短的裂变产物，并且它的体积也减少了90%。民用核燃料产生的废料的回收已经在英国，法国和（以前）俄罗斯大规模应用，中国也即将应用这项技术，印度也可能应用，日本应用此项技术的规模也在扩展中。伊朗已经宣布成功进行了核废料的再处理，这就完善了它的核燃料循环，但是同时也招致了美国和国际原子能机构的批评。[19]与其它国家不同的是，美国在一段时间前是禁止核废料再处理的；尽管这个政策已经被废除，但是现在美国大部分使用后的核燃料都仍然在被当作废料处理。[20]

核能（或称原子能）是通过核反应从原子核释放的能量，符合阿尔伯特·爱因斯坦的质能方程E=mc2，其中E=能量，m=质量，c=光速，那么核能是可再生能源吗？

1、核能不是可再生能源，因为核能能量的来源是矿物质，矿物质是不可再生的。

2、核能（或称原子能）是通过核反应从原子核释放的能量，符合阿尔伯特·爱因斯坦的质能方程E=mc2，其中E=能量，m=质量，c=光速。

3、核能（nuclear energy）是人类历史上的一项伟大发现，这离不开早期西方科学家的探索发现，他们为核能的发现和应用奠定了基础。可一直追溯到19世纪末英国物理学家汤姆逊发现电子开始，人类逐渐揭开了原子核的神秘面纱。

关于核能是否是可再生能源内容的介绍就到这了。

核能源于核矿石内的能量，核矿石属于矿产资源，而矿产资源属于非可再生资源。所以它是不可再生能源。

风能、水能、海洋能、潮汐能、太阳能和生物质能等是可再生能源；煤、石油和天然气等是非再生能源。

近日在上海举行的第三届中国国际进口博览会期间，东芝多位高管对澎湃新闻表示，除了已提出“氢能源 社会 ”愿景的日本本土之外，东芝非常看好氢能在中国的发展前景。

放眼全球，日本是近年来最热衷于发展氢能的国家之一。日本“氢能基本战略”提出，到2030年要确立国内可再生能源制氢技术，构建国际氢能供应链，长期目标是利用碳捕获（CCS）技术实现平价化石燃料的脱碳制氢和可再生能源制氢。对于能源自给率低的日本而言，用零碳排的可再生能源来制取清洁高效、较易储运的氢能，无疑是“后福岛时代”得以兼顾能源安全和碳中和目标的理想选择。

日本能源转型历程

“东芝早在50年前就已经开始做氢能方面的技术研发，进行相关技术储备。我们在40年前推向市场的产品，已经有氢能利用的影子。”负责氢能业务的东芝（中国）有限公司营业总监张童对澎湃新闻表示，早年东芝的制氢路线是烃类醇类重整制氢。但在零碳理念下，该公司内部近十年间全面提升氢能体系，东芝燃料电池体系全部是纯氢燃料电池。

据介绍，东芝的纯氢能燃料电池系统H2Rex已累计在日本国内交付100台以上。这种100kW的模块化单元可根据需求灵活组合，启动时间不到5分钟，高效将管道或气罐中的氢气转化为电能和热能。

东芝的纯氢能燃料电池系统H2Rex累计在日本交付100台以上

典型场景如东芝的新氢能综合应用中心，利用太阳能电解水制备氢气，并直接将其应用在东芝的日本府中工厂的燃料电池物流叉车上。这样，不但燃料电池物流叉车在运转时不排放二氧化碳，而且，因为使用了通过可再生能源制取的氢气作为燃料，从制氢到氢利用的全程实现了零碳排。

当突发灾难时，这套小型分布式能源亦可大显身手，作为一条生命线为300名受灾群众提供一周的电力和热水供应。

纯氢固然样样好，但目前在全球范围内仍受居高不下的成本所困。据澎湃新闻了解，上述在日本落地的东芝纯氢燃料电池系统均为有日本政府政策支持的项目。

张童表示，全球可再生能源快速发展，但风电、光伏始终存在间歇性问题。尤其在中国，风电、光伏装机的迅猛增长对电网调峰要求巨大，弃风、弃电的问题屡见不鲜。若将这部分电力转换成氢能储存起来，在需要时再调取，就是一个最理想的结合。“可再生能源与电解质制氢技术结合起来，制出来的氢完全是绿色的。”

他认为，在该领域，东芝的所长是对电力系统、电子设备、控制系统的深入了解和对氢的长期技术积累，目前正在与多家上游制氢企业探讨合作。在氢能起步阶段，东芝呼吁政府对全行业予以政策支持，鼓励更多企业参与氢能产业链的完善，并尽早明确氢使用的法律法规。在这些前提下，氢能成本才能随着规模化效应快速下降。

氢能成本的下降有赖于一个足够大且高速成长的下游市场。东芝正在推动纯氢能燃料电池系统H2Rex尽早应用于中国市场，使其成本上尽早符合中国市场潜在的需求，并联合中国合作伙伴一起开拓市场。

实际上，东芝对于“终极能源解决方案”的认识，在日本福岛核事故之后出现了彻底的转变。东芝曾是全球核能领域的重要参与者，旗下拥有 历史 战绩辉煌的美国西屋电气公司。但由于2011年福岛核事故后全球核电建设放缓、建造成本陡增、西屋电气申请破产保护等原因，东芝最终选择剥离核电资产。

今年10月，日本首相菅义伟在临时国会上发表施政演说时宣布，日本将争取在2050年实现温室气体净零排放。这标志着作为全球第三大经济体和第五大碳排放国的日本在气候议题上的立场发生巨大转变。目前，日本的温室气体排放中有至少80%来自能源领域。

“二氧化碳零排放并不是最近才有的呼声，很早以前大家就在进行与此相关的探讨。”东芝中国总代表宫崎洋一对澎湃新闻说道，福岛核事故改变了全球的碳减排思路。2011年之前，日本、欧洲都将低碳发电目标寄希望于核能，但福岛事故后由于安全标准升级、核能发电成本陡增，欧洲主要国家纷纷选择弃核。

宫崎洋一称，除了重点业务氢能之外，目前东芝还有其他颇具竞争力的能源业务和碳捕捉技术，可以根据不同地区的特征进行灵活组合。具体而言，在水电领域，东芝的实际供货数量和技术实力处于全球第一梯队，已经向44个国家及地区累计供货2300多台水轮机和1800多台发电机；光伏领域，东芝的工业用光伏发电系统在日本有2700处应用，住宅用光伏发电系统在日本为10万户以上客户使用；地热领域，东芝已向全球提供累计达3.7GW的地热发电设备，以设备容量计处于全球第一。

福岛氢能研究基地（FH2R）

在日本国立的新能源产业技术综合开发机构（NEDO）牵头下，东芝与另外两家日本企业合作的福岛氢能研究基地（FH2R）已于今年2月底建成。

FH2R系统概览

该项目建有全球最大的利用可再生能源的10MW级制氢装置，正在验证清洁低成本的制氢技术。这里产生的氢气不仅用来平衡电力系统，还为固定的氢燃料电池系统、移动的氢燃料车等提供动力。

校对：刘威