核能能否解决美国的能源问题？

然而，在其2019年年度能源展望报告中，该组织对我们仅仅几年 - 甚至几十年 - 远离完全依赖非碳能源的想法倾注了冷水。根据他们的预测，天然气和煤炭将占到 2050年美国发电量的56%，相对较小，从2018年的62%下调。这对环境来说是一个不好的迹象：二氧化碳排放量增加2018年增长3.4%，是20年来最大增幅。科学家多年来一直警告说，如果不严重破坏我们的星球，目前的碳排放水平就无法增加。

环境影响评估在主流方面受到了相当大的批评，更不用说卢克天行者针对共和党目前正在采用的应对气候变化的争论。

核是答案吗?

随着寻求解决我们的碳燃料依赖性的问题仍在继续，一些人认为核能可以提供答案。通常，核能是由核裂变产生的，即铀原子的分裂，它产生的蒸汽为涡轮机提供动力以产生电力。这不需要燃烧煤或天然气，使核电成为无碳能源。与风能和太阳能等新兴可再生能源相比，核电厂也非常高效。

因此，我们应该尽快建立核电站，以创造有效，清洁能源的新来源 - 对吧?

它不是那么切割和干燥。建立核电厂的高成本持续上升 - 忧思科学家联盟报告说，在2002年至2008年间，建造新核电厂的成本估计从20亿美元到40亿美元之间跃升至90亿美元。在21世纪后期，西屋电气公司启动了一个项目，设计和建造一种新型核反应堆AP1000，目标是减少建立工厂所需的成本和时间。它失败了，在其分配的预算中估计耗资130亿美元，并迫使Westinghouse在2017年破产。

除了与传统化石燃料相比的高成本之外，由于切尔诺贝利(Pripyat)，福岛(Fukushima)和三里岛(Three Mile Island)等地的高调灾害，核能也存在公关问题。2016年，盖洛普报告说，自1994年民意调查开始以来，更多美国人(54%)反对核能而不是支持核能(44%)。

但是，如果有一个更安全的核选择，那么在发生事故时并没有造成大的威胁呢?能够如此廉价和高效地提供无碳电力的消费者将被迫跟随他们的钱包进入一个清洁能源的世界吗?

熔盐和钍燃料反应堆：气候救世主或天真烟斗梦?

进入熔盐核反应堆(MSR)。该技术的倡导者认为，它可以帮助提升核部门的缓慢下降，并为世界提供重要的清洁能源。

在潜水之前需要注意的是，当提出熔盐反应堆时，正在讨论两个不同的概念。第一种是由熔融氟化物盐代替水冷却的核反应堆; 第二个是熔盐燃料反应堆，核燃料溶解在盐中。许多人还将两种类型的MSR归为与钍燃料反应堆相同的类别，这些反应堆由称为钍的元素提供动力。支持者认为钍作为核燃料比铀-238更丰富，更安全，更有效。

不幸的是，DOPE没有核科学家在工作人员 - 但是 - 为了更多地了解MSR及其潜力，我们采访了大学核工程系教授Nicholas Brown博士。田纳西州。从2015年到2016年，布朗在田纳西州橡树岭国家实验室的研发团队工作，这是一个由联邦政府资助的研究实验室，在1966年至1969年之间运营着唯一的活性熔盐反应堆。

深入研究MSR倡导者的声明

支持熔盐反应堆的人提出的主要要求之一是它们比铀燃料反应堆更有效。据此计算，熔盐冷却反应堆的风机在技术上是正确的，布朗说。

“当你有一个水冷反应堆，出口温度是300摄氏度。如果你有一个盐冷却的反应堆，出口是700摄氏度，”他告诉我。“当你在更高的温度下加热时，你可以用它来驱动不仅更有效的电力生产，而且还有各种其他工艺，例如水的淡化。”实际上，这意味着人们可以做到核裂变的数量相同。

MSR支持者还声称他们的优选反应器比传统的轻水反应堆(LWR)更安全，因为用于冷却裂变过程的水保持在比熔盐高得多的压力水平。这也是正确的，但有一个重要的警告。

“在压水反应堆中，水的压力大约为2000 PSI(磅/平方英寸) - 因为在较高的压力水平下，您会增加沸点。当它处于如此高的压力之下时，如果你休息一下想象一个气球。当一个气球弹出时，那个气球中的所有东西，因为它的气压高于它以外的所有东西冷却剂将很快从系统中排出，“布朗说。

“熔盐反应器可以在几乎环境压力下达到700度的温度。因此，没有驱动力可以像水一样使用高压冷却剂来排空冷却剂。“

这种压力差异有助于防止发生事故时放射性物质的扩散，这一点在您考虑到大多数核电站建在湖泊，河流或海洋上时非常重要。

然而，许多亲MSR人员忘记了现有的水冷核反应堆已经非常安全。

“水冷反应堆已经被证明是非常安全的，并且对它们有更多的经验，”布朗说。

确实如此 - 在33个不同国家产生的17,000多个商业核电累积反应堆年的六十年中，世界上只发生了三起重大事故。MSR和LWR之间的安全性差异可以与穿着普通衣服的晚间散步，戴头盔和防护垫之间的差异进行比较：是的，如果发生事故，你在填充方面更安全，但你可能已经很漂亮安全开始。

亲MSR人群也喜欢声称这些反应堆是更好的全球解决方案，因为使用钍的MSR不能用于制造核武器。理论上，这意味着各国可以开发强大的核能发电系统，而世界其他国家则不会担心使用该技术投放炸弹的独裁者。

然而，这是一个纯粹的神话。一份技术文件，由美国能源部发起并发表在2012年的核技术杂志指出：

必须严格保护所有裂变材料以检测国家的转移，并且必须提供最高水平的物理保护以防止盗窃.没有发现“银弹”燃料循环，可以放宽目前的国际保障或国家实物安全保护水平。

挪威一家研究和测试基于钍的核燃料的公司的首席技术官朱利安凯利表示： “关于资助拒绝钍工作的阴谋理论是针对娱乐业的。”

尽管如此，所有这些并不意味着钍或熔盐反应堆没有潜力。正如布朗向我解释的那样，他们现在面临的主要问题是这些反应堆主要是理论上的。20世纪60年代后期的橡树岭反应堆仍然是有史以来唯一的熔盐反应堆，它主要被认为是一种证明该概念可行性的测试。

20世纪40年代和50年代帮助美国海军开发核能的海军上将海曼·里克弗称这些未经检验的关于核电站“纸反应堆”的想法，因为它们存在的唯一地方是学术论文的页面。

布朗总结道：“熔盐反应堆是一种潜在的有前景的反应堆技术，可以提高核电生产的效率，使其与天然气竞争更具竞争力......但研究这一领域的人们认真地认识到，在MSR之前需要解决许多挑战。可以在商业上部署。“

目前，陪审团仍然在熔盐反应堆上。但是，所有类型核能的支持者都有一个共识 - 世界需要尽快而不是晚些时候从碳密集型燃料转移。