現(xiàn)代社會依靠電力運轉。它點亮了我們的城市，運營著我們的工廠。但是，發(fā)電廠還是氣候變化的巨大貢獻者，更不用說以其他方式有害的其他污染了。但是事實證明，有一種電源不會釋放任何溫室氣體或污染物，不會產生電力負荷，并且自1960年代就一直在使用。該動力源當然是核動力。如果世界轉向核能(或更準確地說，如果我們沒有停止在1980年代改用核能)，我們將能夠解決很大一部分的氣候變化。但是由于某種原因，我們沒有。

有些人可能將核電的衰落視為成功的環(huán)保運動以減少污染的證據(jù)。就在一周前的4月30日，紐約的印第安角核反應堆因一些環(huán)保組織的慶祝活動而關閉。但是，核電作為危險威脅的聲譽有多少道理是合理的呢?為什么美國的核電一直在下降?要回答這個問題，我們必須從頭開始，從根本上講如何發(fā)電。

幾乎所有的發(fā)電廠(太陽能電池板除外)都遵循“加熱某些流體并使之旋轉某種渦輪機”的一般原則進行工作。煤炭，石油和天然氣發(fā)電廠燃燒的燃料將水加熱成蒸汽，使渦輪旋轉。地熱發(fā)電廠對地下已經(jīng)加熱的水也做同樣的事情。水力發(fā)電大壩等待太陽加熱水，并在水循環(huán)中將其抬上山峰，然后使所述水在向下的過程中通過渦輪機。風力渦輪機利用太陽在大氣中產生溫度和壓力差的優(yōu)勢，這會導致空氣運動，從而使渦輪機旋轉。

核電廠與煤炭，石油和天然氣發(fā)電基本相同，不同之處在于，它們不使用火而是使用神奇的溫暖巖石，也就是眾所周知的“濃縮鈾”來點燃火。核反應堆一經(jīng)建造便會啟動自持式核反應，該反應會產生熱量，從而加熱大量水，這些水可用于轉動渦輪并發(fā)電。比較的第一點是以極慢的速度引爆核彈，但這給人的印象是錯誤的，因為核電廠絕對沒有潛力成為核彈。核彈必須以非常特定的方式集中其核材料才能爆炸，這樣核武器幾乎不可能意外爆炸-它們不像傳統(tǒng)爆炸藥那樣，單個火花可以炸毀一切。將核反應堆與核彈進行比較就像是將蠟燭與手榴彈進行比較。

“但是核電站不會產生大量危險廢物嗎?” 關于核能的許多討論似乎都假設，如果我們要轉向純核能，我們將面臨巨大的后勤挑戰(zhàn)，即要存儲大量的放射性廢物。但是，實際上并不需要擔心太多的核廢料。據(jù)估計，在2010年，世界各地有25萬噸我們通常認為是“核廢料”的倉庫。(這是“高放廢物”，僅占2-6%在技??術上被歸類為核廢料的；其余的94–98%是“低放廢物”，例如在反應堆附近穿著的防護服；最初可能是放射性的，但可以在幾年內安全地作為垃圾處理。)

無論如何，25萬噸是一個巨大的數(shù)字，唯一的例外是它僅是3月份蘇伊士運河上擱淺的那艘船的載重量的1.25倍，其載重量近20萬噸。要明確的是，這不是每年的費用，自從我們開始進行核電以來，我們產生的所有危險廢物都可以容納到多于一艘超大型集裝箱船中。再說一遍規(guī)模，25萬公噸大約是過去三十分鐘世界范圍內生產的水泥量。顯然，這不僅僅是我們不需要擔心的事情-放射性廢物需要一些特殊的存儲程序，但這絕對不是擴展核電的障礙。

好的，所以核廢料并不是看起來那么重要的問題。但是意外呢?一次工廠事故可能會殺死成千上萬的人，對吧?人們在想到“核電站事故”時會想到三個事件：2011年的福島第一核電站，1979年的三英里島，最著名的是1986年的切爾諾貝利事故。但是，這些事件在大眾的想象中所起的作用遠勝于他們造成的危害。

在福島第一核電站，例如，由里氏9.0級地震襲擊，隨后一個45英尺的海嘯。反應堆按設計要求關閉，但備用發(fā)電機泵故障導致熔毀，隨后發(fā)生氫氣爆炸，從而向大氣中釋放出一股輻射。總死亡人數(shù)與輻射暴露有關嗎?一名工人，于2018年死于肺癌。

據(jù)估計，放射流向疏散區(qū)的人口輻射了12-25毫西弗特(mSv)的劑量。(作為比較，美國人平均每年從自然資源和醫(yī)學掃描中吸收約6.2 mSv，而發(fā)電廠工人的年暴露極限約為50 mSv。)WHO報告估計12-25 mSv的劑量已引起排除區(qū)域內的人從一生中罹患器官癌的風險從35%上升到約36%的風險。同時，輻射本身導致至少573人死亡，主要是由于壓力，醫(yī)療服務中斷和失去支持網(wǎng)絡所致。換句話說，對事故的過度反應造成的死亡比事故本身造成的死亡要多得多。

在三哩島事件是類似的。1979年3月28日，由于一系列故障，包括控制面板設計不佳，操作員失誤以及安全閥卡住，賓夕法尼亞州東部三哩島工廠的反應堆部分熔化，并排放了少量放射性物質。考慮到普通人每天每人要接受20 µSv的本底劑量，這種釋放使受影響的人群獲得了大約10 µSv(約0.01 mSv)的額外輻射-可以忽略不計。就對人民和對工廠工人的傷害而言，這實際上并非偶然。

最后，讓我們看一下切爾諾貝利。切爾諾貝利是一場可怕的災難，比福島和三哩島都要嚴重幾個數(shù)量級。盡管維基百科有一個寫得很好的解釋，但是關于如何發(fā)生和為什么發(fā)生的確切機制有些復雜。1986年4月26日上午，管理，運營商以及最重要的設計失誤鏈條非常長，導致切爾諾貝利核電站發(fā)生大規(guī)模爆炸，將大量放射性物質釋放到環(huán)境中。在接下來的幾周內，這場災難因暴露于大量輻射中(有兩名工人在爆炸中立即喪生)而殺死了28名工廠工人和消防員。2005年世衛(wèi)組織的報告估計緊急響應者和生活在受災地區(qū)的人們的預期總死亡人數(shù)為約4,000人死于癌癥；一些報道稱該數(shù)字更高。但是，根據(jù)2008年聯(lián)合國的一份報告，唯一由災難直接造成的死亡是那30名工廠工人和消防員以及15名與受污染的牛奶有關的甲狀腺癌死亡。那么，這種差異的原因是什么?為什么福島的估計風險同樣可能過高?

問題在于，低輻射導致的死亡報告基于稱為線性無閾值的模型。根據(jù)LNT的說法，暴露于放射線后癌癥和細胞受損的風險與維持放射線的劑量成線性比例，并且沒有最低安全劑量暴露于5 mSv輻射的人罹患50 mSv輻射的人罹患癌癥的風險增加的比例為10%。這個假設是有爭議的， 至少可以說。由于已經(jīng)確定輻射會損害DNA，因此LNT的支持者認為，任何單個DNA損害實例都有同樣小的機會滑過機體針對DNA腐敗的內置防御系統(tǒng)并導致癌變。對LNT的批評者認為，人體可以一定速率修復DNA損傷，而且只有超過該速率，系統(tǒng)才不堪重負并引發(fā)癌癥-因此，劑量率比絕對量重要得多或更多。從經(jīng)驗上講，以一種或另一種方式獲取良好的數(shù)據(jù)非常困難。

我們有明確證據(jù)表明會增加癌癥風險，其最低劑量約為100 mSv，但要低于該閾值則非常棘手，因為需要大量的樣本量才能獲得如此高的純統(tǒng)計噪聲或長期效應。在切爾諾貝利事故之后(甚至在福島事故之后)，可能有非零人數(shù)的人死于癌癥，否則他們將無法幸免。但是，估計確切的數(shù)字很困難，而且可能是不可能的。聯(lián)合國關于切爾諾貝利的報告明確拒絕 提供平民死亡人數(shù)，并指出“低劑量區(qū)域的任何輻??射風險預測都應被認為是非常不確定的，尤其是當癌癥死亡人數(shù)的預測是基于對多年經(jīng)歷的大量人口的微不足道的個人照射時”(第66頁)。

就是說，即使以世界衛(wèi)生組織報告的切爾諾貝利事故造成的4,000人死亡的面值計算，甚至將福島島573例與撤離有關的死亡都算作是核電死亡，這在半個世紀的核電站中總共造成了數(shù)千人死亡。力量。確實，這些死亡中的每一個都是悲劇。但是與同等的化石燃料相比，核電實際上可以挽救生命。根據(jù)我們的數(shù)據(jù)世界，每產生1兆瓦小時的核電，就會發(fā)生約0.07人死亡。(一個兆瓦時足以一年為10萬個美國家庭供電。)同時，一座天然氣發(fā)電廠將殺死2.82人，其中大部分是空氣污染造成的;一家燃煤發(fā)電廠將殺死25人。很明顯，煤炭和其他化石燃料釋放的溫室氣體將在未來幾十年內通過氣候變化殺死更多人。

但是，LNT模型存在一個更大的問題，那就是它可能會錯誤地估計死亡人數(shù)。在切爾諾貝利災難之后，基于LNT的核安全模型造成了無數(shù)的創(chuàng)傷和痛苦，并繼續(xù)引起核監(jiān)管問題。例如，事實證明，這場災難對歐洲乃至整個國家的兒童的發(fā)展殘疾率沒有影響。希臘大約有2500位母親但是，事故發(fā)生后，由于產科醫(yī)生的錯誤建議，他們終止了懷孕。恰巧受到切爾諾貝利事故影響相對較大的挪威土著薩米族馴鹿牧民突然發(fā)現(xiàn)，他們的傳統(tǒng)狩獵作法充斥著劑量計和政府科學家。如果沒有任何這些緩解措施或破壞措施，那么它們在最受污染的地區(qū)的年暴露量每年將額外增加3毫希沃特，大致相當于航空公司飛行員的暴露量。直到2012年，英國養(yǎng)羊戶也遭受了類似的破壞; 如果這些情況沒有發(fā)生，那么特別是大量食用羔羊的人每年將額外接受約0.05 mSv的劑量。因此，切爾諾貝利災難的確在歐洲造成了無數(shù)的創(chuàng)傷和苦難，但其中很大一部分似乎并非源于災難本身，而是來自過度的應對。

但是，以安全為名的繁重措施并不僅限于切爾諾貝利事故響應，考慮到事故初期的知識不足，這種響應在某種程度上是可以理解的。但是，當基于LNT的模型應用于核監(jiān)管時，這會產生更大的問題，而核監(jiān)管是沒有這種借口的領域。正如我之前提到的，與癌癥明顯相關的最低輻射劑量約為100 mSv。可能由于這個原因，美國核電工人的年度輻射暴露極限是美國的一半。在50 mSv。但是根據(jù)LNT模型，沒有最低的安全輻射劑量。因此，盡管最大劑量為50毫希沃特，但核設施有望將劑量保持在“合理可達到的最低水平”。聽起來不錯，對嗎?除了“合理可實現(xiàn)的”是什么意思之外?通常，這意味著如果核電站的建設成本與其他電力模式相似，則預防措施是合理的。但這意味著，按照定義，核電實際上不可能與任何其他形式的電力在價格上競爭!核能比其他任何形式的動力所具有的任何效率優(yōu)勢，都將立即被更為苛刻的法規(guī)所抵制，該法規(guī)增加了成本，這不是因為事實證明它實際上使工人更安全，而僅僅是因為要求該機構強加它。如果您是電力公司，

需要明確的是，監(jiān)管通常是一件好事。我并不是在建議我們完全放棄規(guī)則—畢竟，這就是導致切爾諾貝利災難的原因。但是，有關核工業(yè)的一些規(guī)定是可笑的。例如，在將一個容器從乏燃料存儲池運送到愛達荷州核設施的反應堆時，一輛叉車將少量池水滴在了柏油路上。燃料儲存池中的水都不具有放射性。事實上，在一個游泳涉及接收少輻射比正常背景劑量高，因為水會阻擋自然發(fā)生的宇宙射線。但是，為了使輻射保持在合理可實現(xiàn)的最低水平，挖起了叉車路徑上的所有瀝青，并將其作為核廢料掩埋，費用由納稅人承擔。然后用naturally中天然含量稍高的瀝青重新鋪設該區(qū)域，使其比已挖出的材料更具放射性!

那么，這會把我們留在哪里呢?核電廠正在全國和全世界范圍內退役。這些工廠通常被煤炭，石油或天然氣發(fā)電所取代，后者會排放二氧化碳，污染物，并且在使用煤炭的情況下，其放射性要比同等的核電廠更高。(不過，兩者的數(shù)量都很微小-每年煤炭最高可達0.02 mSv，而核能最高為0.0002 mSv。請記住，背景輻射暴露約為6 mSv。)部分原因是當?shù)卣畏磳Γ驗楹芏嗳嗽诤笤合胍穗娬尽５谴蟛糠质莾r格。在過去的十年中，新電廠每兆瓦時的發(fā)電成本幾乎每種形式的電力都變得便宜了，因為隨著時間的流逝，我們學習了如何更高效地建造發(fā)電廠。煤炭價格從111美元漲至109美元。天然氣從83美元漲到56美元。太陽能電池板大幅下降，從359美元跌至僅40美元(這將帶來更大的影響，我稍后再討論)。核，唯一的例外，增加了從$ 123至$ 155 自1996年以來，美國沒有新的核電站建成，這不足為奇。監(jiān)管和非理性恐懼基本上注定了該行業(yè)。

考慮到核電的潛力，安全性和清潔性，理論上答案是理所當然的。使法規(guī)更加合理，建造一堆核電站，并享受廉價，無污染和令人難以置信的安全電力。但是真的那么簡單嗎?這是東西。通常，我會盡力從邏輯上考慮問題。而且我可能比普通人對技術的懷疑要少得多。我不懼怕飛行，我會很高興吃轉基因食品，當實驗室長出的肉變得可用時，我將排在第一位。我做了很多本文對核安全的研究。從數(shù)量上看，我了解到，從核電廠過馬路過街生活得癌癥的風險可能比過馬路時受到汽車撞的風險要低。但是我住在那里會感到舒服嗎?我真的不知道 辛普森一家，切爾諾貝利，原子彈，哥斯拉，有關小泄漏的新聞報導以及百萬種其他文化方面，已經(jīng)使我對蜥蜴腦深處永久存有對核問題的恐懼，更不用說整個人類的基本文化心理了。如果我無法克服恐懼，我為什么還要期待別人呢?我認為采用核能作為我們應對氣候變化和污染的解決方案是不可能的，甚至是不希望的。

這是否意味著我們注定要遭受氣候變化的困擾?如上所述，從2009年到2019年，新安裝的太陽能的每兆瓦時價格下降了89%。陸上風力發(fā)電的價格下降了70%。現(xiàn)在，那些電源與最便宜的電源捆綁在一起，比最接近的競爭對手(天然氣)便宜25%，是煤炭價格的三分之一。由于成本降低，可再生能源占2019年全球所有新電廠的72%。并且有充分理由認為這些價格(尤其是太陽能價格)將持續(xù)下降。到2050年，我們未來的自我可能會以與1990年的計算機相同的方式看待當前的太陽能價格和發(fā)電量，現(xiàn)在，價格下降并不意味著我們就走出困境，應對氣候變化也許是人類有史以來面臨的最大挑戰(zhàn)。但是，很難高估改變游戲規(guī)則的廉價可再生能源的真正價值。十年前，解決氣候變化的所有方法都涉及到大幅削減繁榮和生活水平，而這種削減是發(fā)展中國家永遠不會接受的。但是，借助廉價，清潔的電力和進一步的技術創(chuàng)新，現(xiàn)在已經(jīng)有可能解決氣候變化并同時提高每個人的生活水平。因此，也許是時候讓整個核辯論擱淺了。