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    從鈾到釷——解讀全球核燃料戰(zhàn)略

    來源:中環(huán)保生態(tài)網(wǎng) 發(fā)布日期:2011-04-18

      作為核電燃料,釷正受到越來越多的關(guān)注。釷很難應(yīng)用于軍事領(lǐng)域,曾被看作是實(shí)現(xiàn)核電等和平利用核能的最佳選擇。在全球各國不斷增設(shè)核電站的今天,釷作為不會(huì)釋放溫室氣體的能源,將被如何定位?立足防止核擴(kuò)散、能源安全及以資源為核心的地緣政治學(xué)等觀點(diǎn),筆者著手調(diào)查了全球各國的核能戰(zhàn)略。
      防止核擴(kuò)散并削減放射性廢棄物

      釷常和鈾共生,是一種天然放射性元素。作為核燃料,目前全球正在逐步擴(kuò)大釷的應(yīng)用來替代鈾。

      其背景是,作為全球變暖對(duì)策,世界各地正在不斷增設(shè)核電站。而此時(shí)最大的顧慮便是核武器的擴(kuò)散及放射性廢棄物。釷不僅可防止核武器擴(kuò)散,還基本不會(huì)生成含有鈽的有害放射性廢棄物。

      這種技術(shù)好處多多,但為什么至今還沒有得以實(shí)用化呢?原因如果用一句話概括,就是第二次世界大戰(zhàn)后的冷戰(zhàn)格局和核武器開發(fā)競(jìng)爭(zhēng)阻礙了其的發(fā)展。將核能用于民用核電,長期以來并非與軍事利用毫無關(guān)系。

      核武器包括兩種,一種使用鈾作為原料,另一種則使用大自然中基本不存在的鈽,其中使用鈽的核武器更容易制造。鈽是在鈾發(fā)生核裂變后燃燒時(shí)生成的,而燃燒釷基本不會(huì)生成鈽。因此,如果采用釷作為核電燃料,便會(huì)限制核武器的制造。這種政治層面的原因使釷核電難以問世。

      實(shí)際上,美國從二十世紀(jì)五十年代到七十年代,一直不斷推進(jìn)釷熔鹽反應(yīng)堆的技術(shù)開發(fā)。從1965年到1969年的四年時(shí)間里,一直零事故運(yùn)行,基本技術(shù)得以確立。設(shè)想利用釷燃料的這種反應(yīng)堆是和平利用核能的最佳選擇。

      釷熔鹽反應(yīng)堆的優(yōu)點(diǎn)是體積小,經(jīng)濟(jì)性高。并且,還能將輕水反應(yīng)堆的乏燃料和報(bào)廢的核武器所含有的鈽與釷同時(shí)燃燒進(jìn)行處理。釷本身不會(huì)發(fā)生核裂變,因此作為“火種”使鈽得以使用。

      美國有家名為釷動(dòng)力公司(Thorium Power)的核燃料企業(yè),目前正在推進(jìn)釷在輕水反應(yīng)堆中的利用,這種反應(yīng)堆正在日本等世界各國廣泛應(yīng)用。除熔鹽反應(yīng)堆之外,世界各國還正在研發(fā)在各種類型的反應(yīng)堆中使用釷。

      美國總統(tǒng)奧巴馬提出了“綠色新政”(Green New Deal)政策,并且呼吁全世界實(shí)現(xiàn)無核化。2009年4月5日,奧巴馬在出席于捷克共和國首都布拉格召開的美國與歐盟首腦會(huì)議時(shí),發(fā)表演說稱“美國在銷毀核武器問題上負(fù)有首先采取行動(dòng)的道義責(zé)任”。并且,還公布了今后的發(fā)展方針,即以實(shí)現(xiàn)無核世界為目標(biāo),4年內(nèi)構(gòu)筑防止武器用核物質(zhì)擴(kuò)散的體制。

      對(duì)此,京都大學(xué)核能工學(xué)專業(yè)助教龜井敬史教授認(rèn)為,捷克共和國在“釷熔鹽反應(yīng)堆的技術(shù)開發(fā)方面是全球領(lǐng)先國家之一。如此看來,奧巴馬總統(tǒng)的演說很難認(rèn)為是巧合”。

      奧巴馬與釷

      總之可以理解為,美國的目標(biāo)是,利用釷核在全球變暖對(duì)策及廢除核武器方面中掌握世界領(lǐng)導(dǎo)權(quán),同時(shí)推進(jìn)綠色新政政策。奧巴馬總統(tǒng)沒有沿襲前總統(tǒng)布什的核復(fù)興政策,在釷核問題上,出現(xiàn)了很大差異。龜井博士稱,2009年6月美國眾議院、7月美國參議院通過的國防預(yù)算法案中提出,由海軍著手研究釷熔鹽反應(yīng)堆,并在2011年2月1日之前向國防委員會(huì)報(bào)告。

      美國三大新聞雜志之一《美國新聞與世界報(bào)道》2009年4月刊登了綠色經(jīng)濟(jì)(GREEN Economy)專輯,其中介紹了釷核。

      除美國、捷克共和國之外,著手進(jìn)行釷熔鹽反應(yīng)堆技術(shù)開發(fā)的國家還包括加拿大、挪威及澳大利亞。印度著手自行開發(fā)已60年,而中國的崛起也不能忽視。

      遺憾的是,日本一直處于閉關(guān)狀態(tài)。此前,雖然有極少數(shù)的技術(shù)人員積極呼吁熔鹽反應(yīng)堆需要實(shí)用化,但并沒有得到重視。這是因?yàn)椋瑬|芝、三菱重工及日立制作所等大企業(yè)與法國的阿?,m集團(tuán)一起,憑借輕水反應(yīng)堆型發(fā)電站業(yè)務(wù)在全球占據(jù)了一席之地,因此像大型油輪一樣,無法輕易轉(zhuǎn)變國家策略的方向。但如果不看清全球發(fā)展趨勢(shì),日本恐怕將在全球處于落后地位。

      應(yīng)該關(guān)注的是中國和印度。兩國因鈾資源缺乏,所以都依賴鈾儲(chǔ)量位居全球首位的澳大利亞。2006年4月,溫家寶總理訪問澳大利亞,在與霍華德總理會(huì)談時(shí),就2010年開始向中國出口鈾達(dá)成了協(xié)議。

      澳大利亞要求鈾進(jìn)口國家義務(wù)加入《核不擴(kuò)散條約》(NPT)。中國雖然是《核不擴(kuò)散條約》加盟國,但因擔(dān)心被用于軍事目的,澳大利亞以往對(duì)向中國出口鈾顯得很消極。此次解除出口禁令時(shí),中國與澳大利亞簽署了不用于和平目的以外其他用途的保證協(xié)議,并且進(jìn)口的鈾將接受國際原子能機(jī)構(gòu)(IAEA)的監(jiān)察,負(fù)有向澳大利亞公開的義務(wù)。

      積極采用核能發(fā)電的印度也請(qǐng)求澳大利亞為其出口鈾,但因該國不是NPT加盟國,所以這一請(qǐng)求之前一直被擱置。但2007年8月,澳大利亞決定允許向印度出口鈾,兩國間簽署了與中國同等條件的協(xié)議。雖然印度不是《防止核擴(kuò)散條約》加盟國,但印度與美國簽訂了有關(guān)核能的雙邊協(xié)議,因此澳大利亞將其作為特例允許出口。

      美國與澳大利亞等以核能為中心,加快與印度和中國合作。雖然印度和中國鈾資源貧乏,但兩國具有其他資源豐富的共同點(diǎn)。比如獨(dú)居石等含有大量稀土的礦物資源。

      日本有相應(yīng)戰(zhàn)略嗎?

      稀土在電子、IT設(shè)備、電動(dòng)汽車等尖端技術(shù)產(chǎn)業(yè)不可或缺,對(duì)于當(dāng)前的日本產(chǎn)業(yè)界而言,是和稀有金屬一樣備受關(guān)注的重要資源。

      獨(dú)居石中含有釷。特別是印度的獨(dú)居石,釷含量高達(dá)約8%。而中國的稀土產(chǎn)量占全球的97%,儲(chǔ)量高達(dá)31%。

      目前,從獨(dú)居石等礦物中提取稀土?xí)r,放射性物質(zhì)釷作為難以處理的雜質(zhì)必須除去。而中國的獨(dú)居石中,釷含量遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于印度,僅為0.3%以下,提取稀土?xí)r難以去除的雜質(zhì)較少,處理更為方便。

      雖說含量低,但中國的稀土產(chǎn)量畢竟位居世界第一。作為廢棄物而儲(chǔ)存的釷資源儲(chǔ)量較大。中國政府應(yīng)將其作為今后的重要能源資源。近來,清華大學(xué)等開始呼吁推進(jìn)釷的利用,并與國際原子能機(jī)構(gòu)聯(lián)合召開了釷相關(guān)國際會(huì)議。

      不久前,中國的2家國有企業(yè)獲得了澳大利亞大型稀土、稀有金屬勘探開發(fā)公司的支配權(quán)。澳大利亞獨(dú)居石的釷含量為6%。

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