核电和能源
核电站是否比转基因、开车、吸烟、化工、打盹、吃薯条、坐飞机更危险?每个人对风险的评价不同,专家对于各种活动风险排序的方式与普通公众不同。专家很大程度上依赖量化的评价方式,比如伤亡的数量,但是一般公民的判断会更多地包含心理和猜测等因素。
心理学家保罗·斯洛维克(Paul Slovic)在1987年的经典研究中要求一些学生、美国妇女选举团成员以及专家对30种活动和技术的风险界别进行排序。妇女选举团成员将X射线排名为22,专家依靠量化数据的分析将X射线列为第7位,学生们还有妇女选举团成员将核电列为风险最高的活动和技术。专家们将核电列为第20位,摩托车列为第1位最危险的活动。
发生在苏联切尔诺贝利的核泄漏事故广为人知,无疑大量对于事故的宣传报道给学生和妇女选举团成员留下了难以磨灭的印象。切尔诺贝利核事故是历史上最严重的。57名消防员和其他一些消除事故影响的人当时就献出了生命。这次事故导致35万人搬迁,365万英亩农田和森林不能再用于农业和其他人类所需的用途。
世界卫生组织研究人员估计切尔诺贝利事故已经(或会)造成9000人死于癌症和其他疾病。9000人提早离开人世当然不是小事,但是如果核泄漏事故没有发生,这一受影响地区也有90万人因癌症死亡,9000人只是其中的1%而已。相比之下,世界卫生组织统计每年有120万人死于交通事故。
另外一些专家认为世界卫生组织对于切尔诺贝利核事故造成的癌症死亡人数的估计太过于保守,他们认为该事故造成了1.6万人死于癌症,甚至更多。辐照的风险并不是简单的科学。多年来,核工业一直强调低水平的辐射是无害的,但是最近的一些发现表明暴露在任何一种辐照下可能都是有害的。2007年德国的一项研究发现距离16座核电站不到5公里的孩子比住在5公里以外的孩子更容易患肺炎。这一研究还是很重要的,虽然受影响的孩子总体数量很少。
核电站的危险是否被夸大了?核电的历史提供了一个关于难以评价技术的利弊的典型案例,以及新的创新如何改变过去的判断。新的设计承诺将对旧的核电技术改成更加安全的技术。要与时俱进需要适应新的信息并改变条件。但是立法者和公众对于一种技术的看法很快会根深蒂固,并很难进行再次评估。
1979年宾夕法尼亚州三里岛核事故导致美国公众反对核电项目。很多老的核反应堆被关停,只剩下4座新电站在建。欧洲比美国更加依赖核能。但是,切尔诺贝利以及最近的福岛核泄漏事故导致欧洲公众对于核电的接受度直线下降。德国打算在2022年前关闭其现存所有核电站。
截至2012年,世界上有31个国家运行430座商用核反应堆,提供世界13.5%的电力供应。中国对于核电发展的需求旺盛,17个核电机组在运,28个在建,还有很多有待建设或处于规划的各个不同阶段。
2011年3月11日,巨大海啸导致日本1.9万人死亡,海啸掀起的巨浪袭击了福岛核电站,浪高达到15米(49英尺),导致三个反应堆出现问题。福岛核事故本身直接引起的死亡人数为0。但是福岛事故的长期影响难以磨灭。有人估计其释放出的辐射导致因癌症死亡的人数可能为0~1200人。但是福岛核事故还是可能影响其他地区甚至全世界的灾难。
最严重的威胁就是4号机组100英尺高的水池里存储的1300根乏燃料棒(每根有2/3吨那么重),事故发生后没多久产生的氢气爆炸导致水池受损。这些所谓的“乏”燃料中只有少部分的能量可供继续产生能源。4号机组的乏燃料棒必须移除。
这通常是由计算机系统和精细校准的机器定期开展的一项任务,但是这些设备已遭破坏无法重建。此外,水池本身也受损了,爆炸时有些炸飞的碎块掉入了乏燃料水池中,整个建筑结构在下沉,目前是由相当于绷带的高科技设备在维持着。
2013年11月人们开始提取其中的燃料棒。在提取每一根燃料棒的过程中任何一个小失误都可能引发一系列灾难性事件。鉴于建筑物本身已很脆弱,一次小地震都可能引发链条式的一系列反应。如果乏燃料棒相互离得很近还可能引发裂变反应。其他相邻水池里的上万根乏燃料棒也可能被牵连引发链式反应。
有人估计如果4号机组发生链式反应,其释放的放射性铯-137可能是切尔诺贝利核泄漏事故的10倍,将导致东京的4000万人迁移。最糟糕的情况是释放出的铯-137将是切尔诺贝利核泄漏事故的85倍。如此多的铯-137可能毁灭全球的环境,危及人类的存亡。
拆除4号机组需要技术、运气和上天的恩赐以避免严重灾难的发生。只有万分谨慎,日本人民和整个世界才可能躲过这颗特别的核弹。虽然进程很慢,到2014年5月,一半的乏燃料棒已经移出,到2014年11月6日,除了180根不那么危险的乏燃料棒以外,其他的都已经移出乏燃料水池。但是福岛核电站造成的其他威胁仍有待处理,退役过程也将需要40年。
核能发电带来的问题不只是核事故,有些核电反应堆可以生产武器级的钚,放射性废物的处理也是一个难题。福岛以及其他核电站水池中储存的乏燃料只是权宜之计,目前还没有长远的解决办法。大家都认识到,放射性废物处置仍然是必须解决的诸多难题之一,但是世界各地的普遍反应就是“邻避”态度(别建在我家后院,Not in My Back Yard)。
拆除的核弹头、事故现场、退役核电站管理的问题未曾远去。确保切尔诺贝利核电站事故现场的安全花费巨大。确保放射性废物不会造成辐射污染或破坏环境需要政府担负责任。有一些废物衰变时间需要数千年。能够对这些危险物质进行管理的部门是否可以延续存在这么多年?
放射性废物是一个永恒的挑战,是另一个定时炸弹,在未来某个特定的条件下就可能造成危机。
上述所有的问题似乎都可以排除考虑将核能作为重要的新能源来源。但是最近,令人奇怪的是,核电受到了包括环境学家比尔·麦克基朋(Bill McKibben)和詹姆士·罗夫洛克(James Lovelock)等人在内的一些团体的支持。此外,还出现了一些有望解决上述某些问题的未来核电站设计。
扶椅式环保分子(armchair environmentalist)几乎反对所有形式的能源,但是对这个问题看法更加全面的环保主义者来说,没有一蹴而就的办法。当今世界的运转需要16万亿瓦的能源,这些能源普遍会产生二氧化碳。遏制温室气体效应,我们不仅需要将世界四分之三的能源更换成清洁能源,还需要在未来20年将清洁能源的生产增长三倍满足全球不断上涨的需求。
核能不会产生大量的二氧化碳,可以作为重要的清洁能源来源。风能和太阳能虽然是具有很大吸引力的可再生清洁能源,但是成本高昂的问题短期内难以解决。
煤仍然是一种很容易获取的能源,但对煤的依赖是致命的。煤的开采和发电是造成大气中二氧化碳累积的罪魁祸首。最重要的是,煤发电造成的死亡人数远多于切尔诺贝利事故造成的死亡人数。单以美国为例,据清洁空气任务小组的估计,煤炭燃烧和发电释放到空气中的扬尘、一氧化碳和汞每年造成的死亡人数是1.3万人。每年煤电造成的全球死亡人数已经上升至17万人。
煤炭的破坏性作用为再次评估核电的利弊提供了绝佳理由。此外,还有一些好消息比如更安全和更小型的核电站设计的出现。两种创新性的方案引来了极大的关注。一种方案是快堆,其温度更高,能够将核废料以及武器级的铀和钚作为燃料。核电站产生的乏燃料实际上还有99%未得到充分利用。科学家内森·米沃尔德(Nathan Myhrvold),以前是微软公司首席技术官,最近他将注意力转向了一种新型核电反应堆。他说:“未来的一千年里我们只需要将目前储存的乏燃料和贫铀进行燃烧和处理就足以为全世界提供足够的能源。”
另一种创新的核电站设计是使用液态氟化钍作为燃料,钍在原子序列中排第90位,储量是铀的4倍。钍反应堆还不会产生长寿命的放射性产物。
核电是一个可行的选择,但是我们没有其他更好的选择应对全球变暖带来的挑战。人类陷入了全球变暖和对能源渴求的困局之中。仅仅通过改变行为方式快速减缓全球变暖的论点是伪命题。节约能源的办法能够减少空调、取暖、照明和冰箱使用的电量,但是其规模根本不足以缓解单个国家或全球对于能源的不断需求。没几个人考虑放弃吃肉,即使喂养牛、猪、鸡等养殖业是造成温室气体的第三大主要来源。
新的核电技术存在难以预测的挑战,而且只有在充分测试和应用之后才能显现。一些小型、便携式的反应堆设计能够用于一些贫穷的地区,无须进行维护或较少的维护就可以提供足够的电力。只要能为当地提供急需的能源,这个想法听起来还不错。但是小型反应堆也存在一些安保方面的问题,一些心怀不轨的国家或恐怖分子可能会用于其他目的。
核电反应堆的新设计并非子虚乌有,但是仍然是理论层面的,还需要进一步测试验证。测试也必须万分谨慎。而且,即使未来设计的反应堆更加安全,我们也不能排除许多老的核电站产生的废物所带来的危险。
假设决策者根据这些新办法对核电进行重新评价并得出结论是安全的,仍然需要很多年建造示范装置。届时,立法者和官员批准继续推行这一技术的速度将会很慢,还需要花费很多时间向公众进行宣传以获取公众广泛支持,才能同意建造新核电站。
同时,满足世界能源需求仍然是极大的挑战。真正毁灭性的核事故仍是难以避免的。水力压裂获取的能源产生碳。煤电作为保底的选择,却造成上百万人死亡。拆除现代工业基础设施是不可能的。节约能源的措施缺乏效率。便宜、清洁可再生的新能源是一个值得寻求的目标,但仍很遥远。满足世界能源需求仍然无计可施,全球变暖又无法缓解。我们仍将对糟糕的选择和无法满意的选择进行权衡。
利弊权衡、复杂性和变化速度都是评价新兴技术社会影响管理办法是否可行的重要因素。第六章和第七章将讨论基因学,这一方面的案例就是研究新技术带来的挑战。我们必须要记住这三个主题词,作为思考每一个案例的独特方法。
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