辐射小知识 - 取之不尽的核能
撰文 : 杨少蕙
由于全球的石油、煤炭和天然气储存量日渐减少，愈来愈多人支持使用核能，核电站的数目在各地不断增加，可是核能是否真的用之不竭?
- 核能是什么?
核能是原子核结构发生变化时放出的能量。它可经由核裂变或核聚变释放出来。在核裂变时，较大的原子核例如铀和鈈的原子核分裂；而在核聚变时，较小的原子核例如氘和氚的原子核聚合。这两种过程中都会放出大量高度集中的能量，称为核能。由于科学家仍未能有效控制核聚变过程，现时所有核电厂都经由核裂变发电。
- 核电站怎样产生核能发电
核电站在反应堆放置核燃料来进行核裂变，产生巨大的能量，反应堆内的回路装置利用水把能量传输到锅炉(即下图显示的蒸汽发生器)，然后产生蒸汽。蒸汽通过另一个回路进入涡轮机，驱动发电机组发电。
采用压水式反应堆的核电站
(照片来源︰机电工程署) - 核电站使用哪些核燃料?它是从哪里而来?
核电站常用的核燃料是低浓缩铀，一般是从铀元素提炼出来。铀主要来自大自然，它存在于地壳中，其含量比金和银元素还高，铀可以经开矿取得，过程与开采金和银矿无大区别，但要将铀用作核燃料，还需要加工提炼。铀矿主要分布在澳洲、南非、加拿大和美国等地区。此外，铀亦可以从退役的军用核设施和核电站回收再用。
- 全球的铀矿资源能够维持核能发电多久
根据国际原子能机构发表铀的供应及需求量报告，在2007年初，估计利用现有的技术和生产水平，可以取得550万吨铀，足够供应当时全球大约440个核电站在未来80至100年的需求。另外，还有那些由于现在开采技术的限制或缺乏市场价值而没有确切探勘的铀矿资源，估计当有需要时可以利用改良技术从这些铀矿资源再获得1050万吨铀，供应核电站大约160至200年使用。由此推断，假设核电站数目不变，开采地球上的铀矿资源大约可供核电站240至300年使用。
- 有否其他铀供应方法可以增加铀存量?
改良及发展浓缩铀和铀燃料循环再用的技术，可以减低铀需求量百分之五十。新一代反应堆能够再产生核燃料供循环使用，到时铀需求量将会大大减少，估计以现时全球的铀矿资源便可以供应新一代核电站大约三万年使用。而发展技术开采磷化合物和海水的铀，估计更可以为核能发电提供大约六万年的燃料。
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