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按照目前的消耗速度,全球铀矿藏能为世界核反应堆提供燃料多久?
史蒂夫·费特,马里兰大学公共政策学院院长,提供了答案
如果核能机构(NEA)准确估计了地球上经济上可开采的铀资源,那么反应堆在目前的消耗速度下可以运行200多年。
全球每年通过核能发电产生的2.8万亿千瓦时电力中,大部分是在使用低浓缩铀(LEU)燃料的轻水反应堆(LWR)中产生的。大约10公吨天然铀用于生产一公吨低浓缩铀,然后可以用于产生约4亿千瓦时的电力,因此目前的反应堆每年需要约7万公吨天然铀。
根据核能机构的数据,已探明的铀资源总量为550万公吨,另有1050万公吨尚未被发现——按照今天的消耗速度,总共可供应约230年。进一步的勘探和提取技术的改进可能会在一段时间内至少使这一估计翻倍。
使用更多的浓缩工作可以使轻水反应堆每公吨低浓缩铀的铀需求减少多达30%。从乏低浓缩铀中分离钚和铀并用它们制造新鲜燃料,可以使需求再减少30%。采取这两个步骤将使轻水反应堆的铀需求减少一半。
有两项技术可以大大延长铀的供应本身。目前这两项技术都不经济,但如果铀的价格大幅上涨,未来可能会变得经济。首先,从海水中提取铀将提供45亿公吨铀——按照目前的消耗速度,可供应6万年。其次,燃料循环快中子增殖反应堆,其产生的燃料多于消耗的燃料,将使用不到目前轻水反应堆所需铀的1%。增殖反应堆仅使用核能机构估计的供应量,就可以满足当今核能产量3万年的需求。
编者注:这个问题由阿拉斯加州苏厄德的G. Peck提交,并将刊登在2009年3月刊的《大众科学》上。