潔淨核能污染(一)

核能是否潔淨?國際間存在很多爭議。因為空氣污染問題和要達至2050年零碳排放的目標,有些國家倡議趕快興建核能發電廠。另一方面,有些國家仍然因為核安全問題,禁止興建核能發電廠。擾攘台灣多年的「核四」爭議,終於在2015年7月開始封存核四廠。2021年3月最後一批核燃料棒已運送至美國處理。「核四」的興建及封存,在台灣有如世界很多地方一樣,已成為政黨爭論的政治事件。

目前,香港雖然沒有核電站,但是香港核能投資公司擁有廣東大亞灣核電站25%股份。該核電站約80%的電力輸出,由其屬下的電力公司「中國電力股份有限公司」供應給香港,以滿足香港的電力需求;粗略計算核電佔香港用電量約27%,可見香港核電用量並不少。(天然氣是香港主要的發電燃料,2020年按輸出量計算,約佔48%;其次是核能和其它可再生能源,佔28%,餘下24%是煤。)

核電最大的優點是有穩定的發電量。若不用考慮核廢料的處理費用,單位電力成本十分便宜。核能發電只需要利用很少的燃料便產生巨大的電力,而核電站常用的核燃料是從鈾元素提煉出來的。鈾主要來自大自然,它存在於地殼中,含量比金和銀元素還高,可經採礦取得。

人稱潔淨能源是因為在正常運作下不會產生空氣污染,特別是二氧化碳。在全球暖化的情況下,尤為重要。核電支持者認為核能廢料相對容易定點管理,而溫室氣體與二氧化碳一旦排放,就不容易收回及控制。全球核電總產量在2021年有2,653兆千瓦時,若以石化原料取代則會產生約5億公噸二氧化碳及溫室氣體。

使用核電的缺點,眾所皆知是安全和輻射問題。此外,當核電廠退役之後,其土地因核污染的問題,將永遠無法使用。核能發電廠熱效率較低,因而比一般化石燃料電廠排放更多廢熱到環境裡,故此核電廠的熱污染較為嚴重;還有核廢料的處理問題,要解決也是十分困難。有不支持核電人士估計,高放射性核廢料的影響會長達百萬年,核廢料或會成為全人類難以擺脫的詛咒。

            核電廠的設計一般分兩大部分,即利用原子核裂變產生熱能的核島,與將其進行能量轉換發電的常規島。使用的核燃料一般是放射性重金屬鈾-235(Uranium -235)或鈈(Plutonium)。在反應堆中,原子核裂變產生超大能量,需要慢化劑來減速中子活動,控制反應速率,以控制反應爐的輸出功率。一般常用的中子慢化劑有輕水(即H2O)、固體石墨和重水(Deuterium oxide 一氧化二氘) 。現時大部分的商業運作核能反應堆設計是採用輕水反應堆(LWR)[包括沸水反應堆(BWR)及壓水反應堆(PWR)]。其他類型有重水反應堆(HWR)、高溫氣冷堆(HT G-c R)、壓力管式石墨慢化沸水反應堆(RBMK)、快中子增殖反應堆(FBR)等。

科學家和工程師們不斷努力,尋求更優化核電廠的安全設計。從上世紀五、六十年代開始,核電廠的設計大致上已有三代不同的反應堆設計。第三代反應堆吸取第二代三十餘年的核電廠建造及重大核洩漏事故的經驗和「教訓」,設計上已有改善。現在正在興建的核電廠大部分屬於第四代設計,設計上更加優化,安全標準更高。可是人的智慧有限,意外和天災有時很難預料和避免。到底核能是潔淨,還是會引致更大的污染?仍有很多疑惑。

舊約聖經認為人有聰明智慧,就是聽從並謹守遵行神的律例典章。這樣行就能存活,能進入神所賜之地,承受地土。「你們要恪守遵行,這樣你們的智慧聰明就會在其他民族的眼中顯出;他們聽見這一切規定,就會說:『這大國的人民真是有智慧,有聰明啊。』」(申命記第四章6節) 

智慧能夠應用在各方面的事情,無論是科技,還是國家的經濟。有智慧的人在處事或日常生活細節都會做得好,有聰明就是有知識,能看通、看透萬事,並能明白神的心意。「敬畏耶和華是智慧的開始,認識至聖者就是聰明。」(箴言第九章10節)

鄧允明博士
英國特許水務及環境管理學會會員(MCIWEM)
英國特許環境師(CEnv )

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