题字：峻青

《烟台散文微刊》2025 第 8期

（总第 878 期）

主办：烟台市散文学会 

协办：烟台市作协散文创作委员会

名誉主编：綦国瑞

主　　编：邓兆安

执行主编：崔景友

本期执编：乔　双

核能— —许你绿水青山

◎刘艳琴

曾经，我也是建设核电站的反对者，尤其是反对在离我最近的山东海阳建设核电站——万一核泄漏，我也是来不及跑掉的受害者。早年看过的《血疑》阴影犹在，女主角幸子就是被钴-60辐射才得的白血病。网络上铺天盖地的传言，还都配有图片，什么日本核辐射变异了的西红柿，什么辐射变异了海洋生物，很是吓人。直到我把海阳核电站、秦山核电基地、大亚湾核电基地参观了一遍，并与专家、大国工匠们座谈后才如释重负：核电站只要不泄露，根本就没有核辐射，而它生产的清洁核能，却可以大幅度减少空气污染，还给地球青山绿水碧海蓝天。

现在，我愿意将这份深入了解后的释然和美好愿景与大家分享。

所谓的“核能”，就是原子核发生裂变或聚变产生的能量。简单来说，核聚变就是指我们把一堆轻原子用力“捏”在一起，让它们变成更重的原子，而核裂变就是我们用力将重原子“掰开”，让它分裂成较轻的原子。当然，这个“力”也不是我们通常理解的力的概念，这里只是通俗的讲法。在这个聚变或者裂变的过程中，会释放出巨大能量，这就是核能。我们现在应用的核能主要是核裂变产生的能量。

不是所有物质的原子核都能在外力的作用下裂变而释放出巨大能量，只有极少数的如铀、钚等重原子核物质才具有这个特质。重原子核物质自身会发射肉眼看不见的射线α射线、β射线和γ射线，因此它们也叫放射性物质。最早从自然界矿石中提炼出来的放射性物质是镭，居里夫人还因此获得了诺贝尔物理学奖，1942年美国科学家费米（1938年诺贝尔物理学奖得主，也是杨振宁、李政道的老师）与助手们一起用中子轰击一堆铀，成功建成了世界上第一个受控的核反应堆。我们现在的核电站，都是这种核反应堆的升级版。

而我们头顶上的太阳就是核聚变的典型，它那看起来“永不停止”的光和热，就是因为太阳内部一直在发生着核聚变。目前，能够人工控制的核聚变还在实验阶段，如果核聚变试验成功，我们将会得到更多的核能，甚至可能永远不用担心地球上的能量耗尽。

生活中，我们需要的能量主要是热能和电能。热能大部分来自大自然，也就是太阳和煤炭石油等化石能源，而电能就要靠人工获得。电能主要有四种来源：水力、火力、太阳能、核能发电。核电和火电除了“燃料”的不同，其发电原理完全相同。因此，要想了解核能发电，只需要了解“燃料”部分就行了。核燃料，目前一般是使用铀-235（有的是钚-239，本文以铀-235为例），含量达到3%-5%的铀-235就可以用于发电。但是铀是不能自己发出能量的，必须要用中子去轰击铀的原子核才能发生裂变而产生能量。被一个中子轰击时，它分裂为两个或三个部分，同时释放出能量和中子，释放出的中子会继续轰击原子核，如此循环，释放出巨大能量，将反应堆中第一回路的高温高压水（150个大气压，351℃的水。高压下水的沸点升高，351℃仍然是水，不是水蒸气）通过U型管进入蒸汽发生器，把蒸汽发生器里的水加热成为蒸汽，这个过程其实就是我们早先用“热得快”在暖水瓶里烧开水的过程，也就是一个超级“热得快”（U型管）插入一个超级“暖水瓶”（蒸汽发生器）来把水烧开变成了蒸汽。带有辐射的高温高压水是一个闭环，不会进入蒸汽发生器，高温高压水只在反应堆内部循环。水蒸气驱动汽轮机带动发电机而产生电能，用后的蒸汽进入冷凝器，冷却变成水再输回蒸汽发生器，如此循环，这是第二回路。第三回路是冷却蒸汽的装置，就是把普通的河水，或者淡化海水通过管路以闭环的形式进入冷凝器，冷却第二回路的蒸汽让它还原成水，再回到蒸汽发生器。三个回路之间只有热量的传递，都没有物质的交换。三个回路这样不停地运转，核电就源源不断地产生了。

了解了核电原理，我们就能够理解核能的安全关键只在第一回路里了。

所以，所谓的核安全，主要就是第一回路的安全。因为第二第三回路根本就没有接触到“核”。为了这第一回路的安全，我国核电站采取的是四层保护装置。第一层：核原料包裹在陶瓷外壳内，被称为核芯。第二层：核芯包裹在锆壳内，形成约50cm长2cm直径的圆柱体，多个圆柱体组合成组，再多个组叠加构成核反应堆。第三层，核反应堆的外部包裹着1.3m的钢壳。第四层：钢壳外包裹着用钢板、钢筋、混凝土制作成的1.8m的墙，并且墙与钢壳之间还留有缓冲的空腔。前三层主要是防止核原料从内部泄漏，第四层除了防止内部泄露，更多的是为了防止外力的撞击，比如台风、海啸、飞行器等造成的损坏或者人为破坏。

那么，如果有核泄漏危险了，怎么才能让核反应停下来呢？

这个“开关”就是控制棒。控制棒由硼等原料制成，可以吸收中子。当控制棒插入核反应堆中少而浅，中子就被吸收得少，被轰击的原子核就多，核能产量就高；控制棒插入得多而深，中子就被吸收得多，被轰击的原子核就减少，核反应就减速直至完全停止。当然，这个控制棒也是需要用电来操作的，为了保证电的持续，我国核电站都有两套独立的供电系统，还备有一到两台柴油发电机，以防两套供电系统都电力中断而无法插入控制棒。

即便是在这样的安全措施下，第三代核电技术还在钢壳顶部安装了不需要人工操作、只要感应到反应堆温度异常就会自动打开的“大水箱”，可以将水直接注入核反应堆，达到吸收中子紧急停堆的目的。因为核原料只要泡在水里中子就被完全吸收，就不会发生核反应了。

与核电不同的是，核武器是不可控的核反应。核电使用的铀-235含铀量只有3%-5%，无法达到爆炸的程度，最多也就是核泄漏。而核武器的含铀量要达到80%-98%。核电站的“核”与核武器的“核”虽然都是核，但差别巨大，就像啤酒与高度白酒，高度白酒一点就着火，啤酒怎么点都不会着火。

那么，为什么我们普通人还是谈核色变呢？那是因为核能的婴幼儿期留下了恶名。

一说到“核”，人们脑海里浮出的第一个念头就是核武器。

二战末期，日本已丧心病狂，制定了“一亿玉碎”计划（当时日本国民也就剩有大约一亿人口），制造出一种只能起飞不能降落的“樱花战机”，以这种自杀式的轰炸去与盟军拼命并给盟军造成了很大伤亡，作为盟军之一的美国最终在日本的广岛和长崎投下了两颗原子弹，把当时的广岛几乎夷为平地，长崎的状况也差不多。两颗原子弹直接终结了卷入61个国家超19亿人的第二次世界大战。但是，大家都知道，自从原子弹产生到现在，用于战争的也就爆炸了这么两颗，而且5年后两个城市开始重建，如今的广岛长崎早已恢复了往日的生产生活，与没有爆炸原子弹之前，只有重建得更加漂亮先进，爆炸中心的广岛和平纪念公园也一样是居民休闲、游人穿梭。2022年3月，日本首相岸田文雄和美国驻日本大使伊曼纽尔还访问了广岛和平公园并在公园内会谈。也就是说，核辐射早已消失了。

再就是核泄漏。两次著名的核泄漏事件其实基本上都是人祸。

前苏联的切尔诺贝利核电站是20世纪70年代始建的，由四座RBMK-1000型压力管式石墨慢化沸水反应堆组成，RBMK这种大功率管式反应炉有设计缺陷：1、石墨堆不允许以20%以下的功率运行；2、罩住高7米，直径12米的巨大堆体的安全壳因费用太高而只建了一层；3、控制棒插入速度（0.4米/秒）太低使得紧急停堆系统难以适应瞬间变化；4、运行规则要求堆内始终要最低需要插入15支（一说是30支）控制棒并插入到一定深度。在RBMK反应堆中，控制棒的尾端由石墨组成，在超出尾端大约一米长的部分中空且充满水，没有中子吸收能力，而真正具有吸收中子能力的是控制棒的其余部分。因为这种设计，当控制棒刚插入反应堆的前几秒，反而大大地增加了核分裂的速度，而不是预期的降低。设计者知道反应堆在某些情况下会出现这样的危险，但蓄意将其隐瞒，而且厂房主管基本不懂核反应。

发生事故前，4号机组准备在停堆前进行一次试验。试验开始的时间比预定延迟了，反应堆控制员太快地减低了能量生产，输出功率由预定的700wm落到只有30wm，如此危险的时刻，试验者却没有关闭反应堆，只是“抄捷径”让输出功率升到200百万瓦。为了克服低功率核裂变产生的氙-135对中子的吸收，控制棒被拔出到只剩6支，超出最低要求的15支（或30支）的安全标准，但氙-135对中子的吸收时多时少，中子数量激增的瞬间，反应堆温度急剧升高，只好急速地将所有控制棒插入来紧急停堆。而控制棒的完全插入需要18至20秒，这近20秒时间的控制棒无效和冷却剂移位导致反应率瞬间增加，管道在高温中变形，棒被卡在管道的⅓处，无法紧急停堆，更多的中子撞击铀原子发生裂变，反应堆能量急升至正常的10倍，急剧升高的温度将燃料棒熔化，迅速增加的蒸汽顶开了安全壳，氧气流入，与极端高温的反应堆燃料和石墨慢化剂结合引起石墨火，火灾又将放射性物质扩散到更广的区域，造成了更大的危害。

其实我们恐慌的还是时日较近的日本福岛核泄漏，很多人因此连海鲜都不吃了，还有人囤了至少吃两年的盐。那么福岛核电站为什么会发生爆炸呢？

严格来说，日本全岛都不符合建造核电站的要求。核电站选址的第一要素就是不能建在火山地震带上，而日本全岛都在火山地震带上。不出意外地，福岛发生了9级大地震并引发大海啸，核岛的最外层安全壳损毁；停电导致控制棒无法插入来紧急停堆，也无法启动水泵给反应堆冷却。更关键的是，福岛是私人企业，为了减少损失，不肯向反应堆里注水（进水后，整个反应堆就废了），高温的堆芯锆壳与高温高压水发生反应，产生大量氢气，巨大的氢气压力发生爆炸顶开了外数第二层安全壳。如果福岛备有移动发电机，那么电力就可以带动控制棒插入而紧急停堆，水泵也可以抽水冷却；如果他们不是只想着减少损失，而是往堆芯注水，福岛的爆炸完全可以避免。

我们最担心的其实还有核废料的处理。

核反应材料每18个月要更换一次。那么抽出来的核废料的贮存就是防止核污染的关键了。目前我国的核废料都储存在本电站的深水池里，虽然核废料还残留少量的放射性物质，但是在水中不会有放射性。而且，我国已经在戈壁沙漠里建造永久性的核废料“坟墓”——650米深的“大坑”，贮存两万年后，核废料的放射性就衰减光了，也就变成了普通矿石。

其实辐射没那么可怕，我们每天生活的地球，无时无刻不在太阳的核辐射中。我们头顶上的高压线、信号塔、路边的变压器、转换器、电视、油电站、煤电站以及我们时刻不能离的手机、夜光手表都有辐射，甚至我们的饮食（比如香蕉）、吸烟、乘飞机、医疗检查（CT、X光等）也都有辐射。比较而言，宇宙射线辐射量能达到了0.4～1mSv/h、乘飞机旅行2000公里受到的辐射量约为0.01mSv；每天吸烟20支受到的辐射剂量为0.5mSv/h；平均拍一次胸片为0.05～0.1mSv。只要辐射量在5mSv/h的安全范围内都可以忽略不计。比较而言，百万千瓦级燃煤发电厂对周围居民的辐射量约为0.048mSv/h；百万千瓦级核电站正常运行过程中所排放的放射性物质对周围居民的辐射量仅为0.018mSv/h。核电站的辐射还远低于火电站的辐射。并且，我国核电站的员工和附近居民也没有出现过一例辐射病。反而因为核电站带动了周围居民的就业，生活质量提高，长寿老人的数量反而增加了。

据国家核安全局的数据，截至2024年，我国运行核电机组共57台（不含台湾地区），装机容量为58218.34兆瓦，在建机组30台，备建机组17台。目前，我们是世界第二大核电国，很快就会超过美国而跃居第一。仅2024年1-3月，全国累计发电量是22372.7亿千瓦时，而核电机组累计发电量就为1040.31亿千瓦时，占全国累计发电量的4.65%。与燃煤发电相比，2024年核能发电相当于少烧标煤2860.43万吨，减排二氧化碳7494.33万吨、二氧化硫24.31万吨、氮氧化物21.17万吨。仅大亚湾核电基地的发电量，29年来累计少消耗标煤约2.8亿吨，减排二氧化碳约7.7亿吨，环保效益相当于种植近211万公顷森林，面积相当于10几个深圳，也相当于再造了80多个昆嵛山。比较下来，2024年我国核电的减排量就达到大亚湾29年减排的十分之一，一年就栽种了8个满目苍翠的昆嵛山，环保效益多么可观！

也许这些数据让你理解起来有些困难，那么我们肉眼可见的是，这几年雾霾天数越来越少了；你穿的白色羽绒服再也不是一天下来领口和袖口就脏了；走在路边，汽车尾气不再呛得你赶紧屏住呼吸——因为那是电车了；绿化带的树叶上也不再是厚厚的一层黑灰，大部分时候都是油绿锃亮了……当你夏天享受着空调WiFi西瓜、冬天穿着短袖喝茶（南方是电暖，烟台海阳已经核暖）的时候，你可曾想到过，被称为发达国家的欧洲，很多人买得起空调却用不起电。所以，一到夏天，我们的很多留学生都跑回国避暑，一到冬天，欧洲人就得倍加关注俄罗斯天然气管道的安全畅通。

记得在20世纪六七十年代，电灯泡都是昏黄的，因为电力供应不足，电压太低，家家必备的是煤油或者蜡烛；人们几乎没有夜生活，夜晚基本都是伸手不见五指；很多机器（比如磨面机）一年也用不到几次，因为电压根本带不动机器的运转；甚至到了90年代也是经常停电的，正看着的《西游记》突然就黑屏了……如今，我们几乎家家都有电视、电脑、电磁炉、微波炉、烤箱、电饭锅等数不清的家电，可以很任性地用，再也不用担心电压不足，再也不用担心停电。电动汽车满街跑，数量上大有超过燃油车的趋势。高速上的路灯，街面的万家灯火，温暖着一个又一个夜行人。楼宇亮化工程勾勒出一座座不夜城，璀璨的灯光仿佛让人置身于一眼望不到头的仙境，夜航的飞机上俯瞰下来，那真是“青冥浩荡不见底，日月照耀金银台”。

核电站发电量的持续增加，煤、石油等化石能源的消耗减少，我们就可以开发出更多的煤和石油产品。大力发展核电，二氧化碳等温室气体达到零排放，那么，中国向世界承诺的2030年前碳达峰、2060年前碳中和的目标就一定能够提前实现。到了那时候，我们将一周也不用擦皮鞋；我们可以很潇洒地一袭白衣飘然而过；我们穿过绿化树林再也不会一头的灰尘；孩子们在草坪上打个滚也不会一身灰土……核能，将为我们撑起满眼的青山绿水碧海蓝天！

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作者简介：刘艳琴，副教授，中国苏轼研究会会员，山东省作协会员，烟台市散文学会副秘书长，《烟台散文》执行主编，毕业于吉林师范大学中文系，曾在《散文选刊》《散文百家》《山东文学》《雨花》等杂志发表作品，有作品收进《2006年度散文选》和《2006随笔精选》，曾获中国教师文学散文一等奖。