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前沿热点丨三哩岛事故——美国核能发展的拐点

Engineering 中国工程院院刊 2021-06-17

本文选自中国工程院院刊《Engineering》2020年第1期



作者:Mitch Leslie

来源:Amid Uncertainty for US Nuclear Power, Three Mile Island Shuts Down[J]. Engineering,2020,6(1):4-5.




1979年3月28日凌晨3点55分,一声听起来像是“机场最大的喷气式飞机发出的巨响”吵醒了一名住在宾夕法尼亚州三哩岛核电站附近的女士。她回忆说:“这声巨响使所有窗户震动起来,甚至整个房子都在颤抖”。美国历史上发生了最严重的民用核电站事故。

 

三哩岛核事故摧毁了该核电站的其中一个核反应堆,未损坏的1号反应堆在2019年被关闭,比原定计划提前15年。许多人认为40年前的那场事故发生之后,核能的发展开始走向衰落。但是,很多专家表示,三哩岛核事故产生的影响远比大多数人想象得要复杂。

 

1974年和1978年三哩岛核电站(图1)的1号和2号反应堆分别投入使用时,核能在美国的发展呈上升势。20世纪70年代,50多个新的反应堆投入使用,核电站在美国的发电份额增长了近6倍。1978年发电份额达到12.5%。







图1. 一张2010年拍摄的航拍照片显示了宾夕法尼亚州三哩岛核电站的冷却塔。该核电站位于哈里斯堡市以南的萨斯奎哈纳河上。1979年3月,在美国历史上最严重的核事故中,左侧的2号反应堆出现故障且无法运行。右侧的1号反应堆没有受到事故影响,但由于经济因素,2019年9月被停用,比原定计划提前了15年。

Credit: Wikimedia Commons (CC0)。


因设备故障和工作人员的操作失误,释放出放射性气体,超过8万人暂时逃离了该地区。事故产生的辐射量对核电站周围80km半径范围内的200万居民的辐射水平低于胸透时X射线的辐射水平。


三哩岛核事故并未终结美国的核能利用。美国的核能发电量仍高于世界上其他任何国家。美国国内仍有90多个反应堆在运行。这些反应堆为美国提供了约19%的电力。核能是美国最大的低碳能源来源;相比之下,包括太阳能、风能和水力发电在内的所有可再生能源合计占全国电力的17%。


三哩岛核事故之后,美国公共事业部终止了39个核反应堆的建造计划。其他一些国家仍然致力于建造新的核电站。例如,中国已经开启了48座反应堆,还有9座仍在建设中。


为了预防事故发生,美国采取了一系列补救措施。包括在每个核电站安装反应堆模拟器,升级控制室,改善安全系统以及增强核电站运营商之间的信息共享。这些措施提高了核电厂的安全性,但同时也增加了发电成本。


然而,事故发生之前就已出现的其他趋势也导致美国核能陷入困境。在事故发生时,飙升的建造成本、高贷款利率和不断下降的电力消耗已经减少了公共事业公司开发核能的野心。核电现在面临着更加严峻的财务状况。以廉价天然气为燃料的电厂正在削弱核反应堆在电力市场的竞争力。可再生能源的成本也在下降,从经济角度来看,核能的吸引力甚至更小。


专家预测,到21世纪中叶,美国1/5~1/3的核电站可能会被关闭。核能在未来发电和控制碳排放方面应扮演什么样的角色仍存在争议


改编丨赵莎莎


注:本文内容呈现形式略有调整,若需可查看原文。


改编原文:

Mitch Leslie.Amid Uncertainty for US Nuclear Power, Three Mile Island Shuts Down[J].Engineering,

2020,6(1):4-5.



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注:论文反映的是研究成果进展,不代表《中国工程科学》杂志社的观点。

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