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創新
原子能

重新構思原子能

創新的原子能是避免氣候崩潰的關鍵

政府間氣候變遷專門委員會（IPCC）在其評估報告中指出，若要使地球的全球氣溫升幅不超過工業革命前水準的 1.5°C，就亟需擴大清潔能源的應用，包括核能與再生能源。. 

核能已是目前最潔淨的能源之一：在運作過程中不會釋放任何溫室氣體或有毒污染物。. 

「人類世」主張繼續營運現有的核能電廠，並開發運作更安全、用途更廣泛的新型反應爐設計。. 

核能是安全、潔淨且可靠的

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美國因發電廠運作所導致的死亡人數

30 個州

依賴核能與核反應爐

46%

由核能所提供的潔淨能源

100萬

因成功防止污染而挽救的美國人生命 
來源： GotNuclear.Net

美國的核能發電量有多少？

截至 2023 年，美國 30 個州共有 94 座核反應爐正在運轉。這些反應爐提供的電力約佔全國總發電量的 20%，即 770 太瓦時（TWh）。 作為基載電源，核能發電的運轉時間佔總時間的 93%，並提供全國近半數的潔淨能源。這些反應爐每 18 至 24 個月會停機一次，以進行換料與維護。.

全世界一共有多少座核反應爐？

目前全球共有約 440 座商用核反應爐，分布於 31 個國家，總發電量達 390 GW。2023 年，這些反應爐共生產了 2600 TWh 或 9% 的全球電力。.

2015年，核反應爐產出的電力總量為2410 TWh，相當於10.51 TP3T。.

生產核能的成本是多少？

在美國主要由投資者擁有的公用事業公司中，核能發電的平均成本（2015年）約為 $26/MWh。 相較之下，燃煤發電的成本為 $37/MWh，天然氣發電的成本則為 $33/MWh。此外，上述數字尚未包含核能發電所不涉及的污染及廢棄物處理成本。. 

核電廠的燃料消耗量是多少？

一座 1 吉瓦的核電廠（可供應 75 萬戶家庭用電）每天僅消耗 3 公斤核燃料，成本約為同等重量白銀的一半。該核電廠僅排放蒸氣或潔淨的溫水。 燃料成本約為每千瓦時半美分，遠低於加州消費者能源價格（每千瓦時 $0.25 至 $0.50）。.

一座同等規模的燃煤電廠需要 9000噸 當日的煤炭用量。這種燃料的成本高出 3.5 倍。以重量計，U-235（3% 濃縮）燃料所產生的能量是煤炭的 250 萬倍。.

美國人希望發展核能

無論政治立場如何，支持度都相當高

64% 的共和黨人
60%的民主黨人
民主黨的得票數從 56%（2020 年）和 37%（2018 年）顯著上升

核能與健康

67% 的美國人支持核能，因為它不會排放有害污染物
年輕人得知核能的污染程度遠低於其他能源後，便支持核能

美國人渴望核能創新

若將核能定義為「成本低廉」、「廢料少」且「絕對安全」，則有 74% 的美國人會支持如熔鹽反應爐這類「新型」核能。.
來源：EcoAmerica

核電廠的使用壽命有多長？

美國核電廠機組的平均機齡約為 35 年。在美國，共有 18 座反應爐的營運許可證將於 2030 年前到期，這些反應爐的總裝機容量為 27.7 吉瓦，總發電量約為 215 太瓦時（4 至 5%）。 然而，核電廠的營運壽命是由法規所規定的。透過適當的升級改造，其營運壽命可延長至60至80年，且不會影響發電容量或安全性。.

核能會產生溫室氣體（GHG）排放嗎？

幾乎不會產生溫室氣體。與燃燒煤炭、天然氣或石油的化石燃料發電廠不同，核反應爐不會產生二氧化碳（CO2)，即其運作期間產生的主要溫室氣體。雖然舊式反應爐使用了大量混凝土和鋼材，但新的設計與製造技術將使能源投入降至可忽略不計的程度。因此，其內嵌碳將低於當今建造一座太陽能發電廠或農場所需的碳排放量。.

核能有多安全？

非常安全。核電廠不僅不會排放二氧化碳，也不會排放有毒污染物，包括顆粒物（PM）或汞等重金屬——這些物質會對大腦造成嚴重損害。事實上，燃煤電廠因燃料燃燒而釋出的放射性物質，遠比核反應爐釋出的還要多。.

據估計，核能透過避免空氣污染，已在美國挽救了約一百萬人的生命。.

一座為約 75 萬戶家庭供電的燃煤電廠，每天消耗約 6,750 公噸煤炭；而一座核電廠每天僅需 3 公斤燃料。 | 圖片來源： 麥可·圖辛斯基 於 Pexels

那廢棄物呢？

在核能發電的歷史上，迄今為止尚未傳出因處理核廢料或副產品而導致的死亡案例。事實上，核廢料實際上是可以回收利用的。副產品經再處理後，可進一步用於發電。.

與此同時，利用鑽探技術將未經處理的廢棄物隔離於深層地質場所，使其在數百萬年內不會對人類造成危害，此類用於儲存廢棄物的永久性解決方案已實現商業化。.

核燃料能否用於軍事用途？

不。核燃料無法直接用於製造核武器。用於製造武器的鈾，其鈾-235的豐度至少需達到90%。然而，從黃餅到乏燃料等核燃料循環中的各種材料，經再處理後可獲得武器級鈾。.

國際原子能總署（IAEA）在確保核能和平利用方面發揮著重要作用。根據該機構網站的說明：「國際原子能總署透過支持全球現有及新興的核能計畫、推動創新，以及在能源規劃、分析、核能資訊與知識管理方面建立能力，促進核能的高效與安全利用。 該機構協助各國滿足發展所需的日益增長的能源需求，同時提升能源安全、減少對環境與健康的影響，並緩解氣候變遷。」"

為何要投資於原子級創新？

美國及其他幾個國家一直致力於研發新型反應爐設計（第四代反應爐），以提升核能的安全性、經濟性及多功能性。這些反應爐的部署有助於推動在成熟經濟體與新興經濟體中均具經濟競爭力的潔淨能源應用。.

自 1990 年代以來，西方國家已推動超過 30 種反應爐設計。其中多數專案由私人出資，投資總額至少達 $1.3 億。. 

美國及其他幾個國家一直致力於研發新型反應爐設計（第四代反應爐），這些反應爐無論在成熟經濟體或新興經濟體中，都具備經濟競爭力。 | 圖片來源： 山姆·比斯利 於 Unsplash

當今我們是如何重新構思原子能的？

數十年來，美國及其他國家一直致力於原子反應爐設計的創新，這些新設計不僅比現行反應爐更高效、更安全，且用途更廣泛。由於它們在更高溫度（600°C以上）下運作，因此適合應用於工業領域——該領域佔全球溫室氣體排放量的三分之一。 這些工業應用包括化學原料與鋼鐵加工所需的製程熱能，以及海水淡化。.
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