衰老很可怕。隨著年齡的增長(zhǎng)，有很多事情你可能再也無(wú)法做到，也很難跟上時(shí)代的變化。核反應(yīng)堆也不例外。

世界各地核電站反應(yīng)堆的平均使用年限正在攀升。在美國(guó)，正在運(yùn)行的反應(yīng)堆比任何其他國(guó)家都多，截至 2023 年，平均反應(yīng)堆壽命為 42 年。歐洲近 90% 的反應(yīng)堆已經(jīng)運(yùn)行了 30 年或更長(zhǎng)時(shí)間。

出于經(jīng)濟(jì)壓力，較舊的反應(yīng)堆尤其是較小的反應(yīng)堆，已經(jīng)被大量關(guān)閉，特別是在擁有廉價(jià)天然氣等其他廉價(jià)電力來(lái)源的地區(qū)。但舊的核反應(yīng)堆仍然可以繼續(xù)運(yùn)行很久。

美國(guó)密歇根州一家核電廠于 2022 年關(guān)閉，但它的新老板現(xiàn)在正努力重啟它。如果重啟成功，該工廠或許可以運(yùn)行 80 年（總年限）。

還有一些其他反應(yīng)堆的運(yùn)行許可延長(zhǎng)了 20 年。延長(zhǎng)現(xiàn)有核電站的使用壽命有助于減少排放，而且通常比建造新核電站更便宜。那么，我們期望核電站能運(yùn)行多久呢？

在美國(guó)，核能管理委員會(huì)（NRC，Nuclear Regulatory Commission）允許核反應(yīng)堆運(yùn)行 40 年。但核反應(yīng)堆的運(yùn)行時(shí)間肯定比這更長(zhǎng)，很多發(fā)電站都是這樣。

非營(yíng)利智庫(kù)核創(chuàng)新聯(lián)盟的研究主任帕特里克·懷特（ Patrick White ）說(shuō)，40 年的使用許可并不是為了給核電站的壽命設(shè)定終點(diǎn)。

相反，他說(shuō)這是為了確保電廠能夠運(yùn)行足夠長(zhǎng)的時(shí)間，以收回建設(shè)它們所用的投資。

美國(guó)核能管理委員會(huì)已授予大部分現(xiàn)有核電廠 20 年的許可證延期，使其能夠運(yùn)行 60 年?，F(xiàn)在，一些電廠運(yùn)營(yíng)者正在申請(qǐng)延期更久。

少數(shù)幾個(gè)反應(yīng)堆已經(jīng)被批準(zhǔn)運(yùn)行 80 年，其中包括美國(guó)佛羅里達(dá)州土耳其角核電站的兩個(gè)機(jī)組。不過(guò)，像這樣的延期并不容易拿到。

此后，美國(guó)核能管理委員會(huì)撤回了一些批準(zhǔn)，并要求之前批準(zhǔn)的幾個(gè)地點(diǎn)使用更近期的數(shù)據(jù)進(jìn)行額外的環(huán)境審查。

懷特 說(shuō)，雖然目前世界上運(yùn)行最久的反應(yīng)堆只有 54 年，但已經(jīng)有早期研究在探索如何將壽命延長(zhǎng)到 100 年。

事實(shí)是，核電站的組件幾乎沒(méi)有真正的使用年限。水冷卻系統(tǒng)和支持基礎(chǔ)設(shè)施中的泵、閥門和熱交換器等設(shè)備都可以進(jìn)行維護(hù)、維修或更換。

隨著技術(shù)的進(jìn)步，它們甚至可以升級(jí)到最新款，以幫助發(fā)電站更高效地工作。

麻省理工學(xué)院核工程教授雅各布·布翁吉奧諾（ Jacobo Buongiorno ）說(shuō)，兩個(gè)主要部件決定了核電站的壽命：反應(yīng)堆壓力容器和安全殼。

反應(yīng)堆壓力容器是核電站的核心，包含反應(yīng)堆堆芯以及相關(guān)的冷卻系統(tǒng)。該結(jié)構(gòu)必須使反應(yīng)堆堆芯在高溫高壓下保持運(yùn)行而不泄漏。

安全殼是環(huán)繞著核反應(yīng)堆的一個(gè)外殼。它是氣密的，并且會(huì)在緊急情況下阻止放射性物質(zhì)溢出。

這兩個(gè)部件對(duì)核電站的安全運(yùn)行至關(guān)重要，而且通常過(guò)于昂貴或難以更換。 布翁吉奧諾 說(shuō)，因此當(dāng)監(jiān)管人員審查延長(zhǎng)發(fā)電廠壽命的申請(qǐng)時(shí)，他們最關(guān)心的是這些部件的狀況和壽命。

目前，研究人員正在尋找新方法來(lái)解決可能使一些發(fā)電廠（暫時(shí)）關(guān)停的問(wèn)題，比如美國(guó)俄亥俄州一家發(fā)電站的反應(yīng)堆部件被腐蝕，導(dǎo)致工廠關(guān)停了兩年。

監(jiān)測(cè)核電站內(nèi)材料的新方法，以及抗降解的新材料，可以幫助反應(yīng)堆更安全、更長(zhǎng)時(shí)間地運(yùn)行。

延長(zhǎng)核電站的使用壽命可以推動(dòng)清潔能源的普及，幫助世界實(shí)現(xiàn)氣候目標(biāo)。

（來(lái)源：AI 生成）

在一些地方，關(guān)閉核電站可能會(huì)導(dǎo)致更多的碳污染，因?yàn)樘钛a(bǔ)這一缺口需要重新使用化石燃料。

2021 年，當(dāng)紐約關(guān)閉其印第安角核電站時(shí)，天然氣的使用量激增，導(dǎo)致溫室氣體排放量上升。

德國(guó)在 2023 年關(guān)閉了最后一座核反應(yīng)堆，該國(guó)的排放量已降至歷史新低，盡管一些專家表示，這一下降主要與經(jīng)濟(jì)放緩有關(guān)，而不是與風(fēng)能和太陽(yáng)能等可再生能源的普及有關(guān)。

根據(jù)國(guó)際原子能機(jī)構(gòu)的一份報(bào)告，將全球核電站的壽命延長(zhǎng) 10 年，將在未來(lái)幾十年為電網(wǎng)增加 26000 太瓦時(shí)的低碳電力。

這加起來(lái)大約相當(dāng)于當(dāng)前全球一年的電力需求，或許有助于在世界擴(kuò)大低碳發(fā)電能力的同時(shí)減少排放。

因此，當(dāng)我們清理電網(wǎng)時(shí)，或許要更重視那些運(yùn)行了很久的發(fā)電站，也包括核反應(yīng)堆。