在本月早些時候，大西洋導航者號（Atlantic Navigator）貨輪駛抵美國巴爾的摩港。導航者號上載有蘇聯在冷戰時期製造的一批核武器。在過去20年間，有19000個俄羅斯核彈頭經過拆卸處理，運往美國，在核反應堆中發電。事實上，在這20年裡，為美國100座核反應堆供能的鈾燃料中，有超過一半來自這個核武器再利用計劃。
美國核能發電不但能消除核戰的威脅，還能應對另一大世界問題：氣候變化。核能發電產生的二氧化碳更少。根據美國哥倫比亞大學氣象學家詹姆斯·漢森（James Hansen）的分析，核能發電雖然在美國發電總量中只佔20%，但是卻減少了640億公噸的溫室氣體排放。核能發電也不會像燃燒煤炭的火電廠一樣煙霧滾滾，造成其他空氣汙染，可能也因此拯救了180萬條生命。
因此，漢森和前能源局局長史蒂芬·楚（Steven Chu）認為，核能發電技術，是我們抵禦災難性氣候變化的關鍵。漢森在12月3日告訴記者：「我們不能把所有化石燃料都燒了。」但是我們也要知道，只要化石燃料還是最廉價的能源，人類就仍會拿它來燃燒發電。「煤炭燃燒產生的溫室氣體，在全球排放量中幾乎佔了一半。如果我們能把這些火電站換成現代安全的核反應堆，我們很快就能減少汙染。」
他還握有證據：歷史上溫室氣體排放量出現的最大下滑，發生於上世紀七八十年代的法國。當時法國正逐步由燃燒化石燃料發電過渡到核反應發電，每年都能減少大約2%的溫室氣體排放。漢森及同事在國際期刊《PLoS One》撰文預測，全球變暖汙染物的排放量每年至少應減少6%，我們才能阻止「危險的」氣候變化。漢森的同事（也是論文合作者），哥倫比亞大學地球研究所所長傑弗裡·薩克斯（Jeffrey Sachs）補充道：「從全球範圍來看，除了使用核能之外，我們不知道還有什麼方法能達成這一目標。」
現在我們面臨的唯一問題是：我們的核反應堆還不夠多。
核能引領未來
中國在建設新型核反應堆上已佔據世界領先地位。根據世界核能協會（World Nuclear Association）的統計，目前在中國全境有29座核反應堆正在建設之中，還有59座已經提交方案。中國建設的核反應堆，還不僅僅局限在一般的那種使用水和鈾燃料棒的反應堆，還包括最初由加拿大設計的重水反應堆，以及尚處於測試階段的小型快速反應堆。
但我們也要知道，就算中國準備建設的所有核電站都能順利完工，該國仍有50%的電能要通過燒煤獲得。而且在核電站建成之後，中國全部核反應堆最多能提供的電能總量，和美國現役的核電站提供的電能總量其實相差不大。另外，核電站在建設過程中也少不了要用鋼鐵和水泥，還有製造核燃料必須的濃縮鈾（或者如「兆噸換兆瓦」計劃那樣，將核武器的高濃鈾轉化成低濃鈾，用於核能發電）——這些材料在其本身的製造過程中，都會產生溫室氣體。根據美國能源部國家可再生能源實驗室的說法，這相當於在核電站服役期間，它每生產一千瓦時電能，就會排放大約相當於12克二氧化碳的溫室氣體——和風能漩渦發電機一樣（它在建設過程中也要用到鋼鐵、塑料、稀土等材料），比太陽能光伏板略少。
核能發電造成的汙染和風能相當。圖片來源：shutterstock
但在世界其他地方，核能發電產業已逐漸萎縮。在2011年地震和海嘯導致日本福島第一核電站發生核洩漏之後，日本就再沒啟用核電站。那一悲劇事件也在世界其他地區掀起輿論巨浪。德國計劃終止核能發電；就連法國政府也宣布，該國計劃減少核反應堆的數量。美國即將建成5個新的核反應堆，來代替4個年事已高、在今年退役的反應堆。但其他舊反應堆也被紛紛關閉，比如新澤西州的奧伊斯特河核電站（Oyster Creek）和佛蒙特州的揚基核電站（Yankee）。所以美國現役核反應堆的數量其實也在減少。
其中一個很大的原因是財政壓力。建設大型核反應堆，需要花費大把金錢，來保證其安全性和可靠性。比如說，美國如果想把核能發電提供的電量提升到其發電總量的四分之一，就需要再建設1000座新型核反應堆（增設，或者替換舊反應堆）。從現在的物價來看，要在喬治亞州建設兩座AP-1000型反應，需要投資7萬億美元——雖然因為工程浩大，總價可能有所下調，但仍無疑是個相當可觀的數目。
解決方法之一，是建設所謂「模塊化設計」的小型核反應堆。田納西流域管理局（The Tennessee Valley Authority）希望能在田納西克林奇河核電站（Clinch River）建設一個這樣的反應堆，以此來推動小型核反應堆的發展。美國政府曾試圖在克林奇河核電站建設自己的商用快速反應堆，可惜以失敗告終。
那個未能完工的增殖反應堆，是美國已告結束的新型反應堆研發計劃留下的遺產。同類反應堆還包括「實驗性增殖反應堆」（Experimental Breeder Reactor XBR），它在愛達荷州成功運轉了將近30年。漢森說：「美國政府在十幾二十年前居然叫停了尖端核能發電研發計劃，這真是令人扼腕。但現在我們又到了追求進步的時候，中國和其他國家都在尋求燒煤之外的發電方式。」
新開端？
也就是說，核能發電正越發受到科學界的關注——至少在冷戰結束之後，這還是頭一次。科學家正在研發使用新型反應堆，用替代冷卻液來取代水——比如美國核能轉換公司（Transatomic Power）的熔鹽冷卻反應堆，以及美國潔淨能源應用技術開發公司（Hyperion Power）的液態鉛鉍反應堆。這類創新設計，吸引了包括比爾·蓋茨在內的許多億萬富翁投資支持。核能轉換公司甚至還在今年的美國能源部高級研究規劃署（Advanced Research Projects Agency–Energy ARPA-E）年度峰會上，贏得了能源投資人頒發的最高獎項。比爾·蓋茨在去年的ARPA-E峰會上說：「在核能的智能應用方面，只要新設計能符合嚴格的標準，我們就應該允許大膽創新……核分裂產生的能量，比燃燒碳氫化合物多上數百萬倍。我們真應該好好加以利用。」
但是ARPA–E自己卻沒有開發替代反應堆的打算，因為檢驗新型設計的花費太大，開發成品的時間周期也太長。現已加盟Google的ARPA–E前任署長阿倫·馬宗達博士（Arun Majumdar）在今年稍早曾接受《科學美國人》採訪，他提到：「我們在核能開發上曾經做過很多嘗試。但我們後來意識到，就算我們在核工程上投資了3千萬到4千萬美元，我們也不能保證肯定有所成效……如果預算足夠的話，我倒還願意試一試。」
核能發電如果能獲得更多資金用以開發新型設計，獲得公共財政支持用以建設（比如推行某種清潔能源比例標準，以促使人們使用各種低碳能源，而不只限於可再生能源和碳稅制度）。核能也許能讓我們從三方面減少溫室氣體排放：用更少的能源做更多的事（提高能源效率），使用低碳能源，以及使用電能汽車（當然，它們使用的電能需要來自清潔能源，而不是煤炭燃燒）。正如薩克斯博士所說，「我們獲得大量清潔電能的方法屈指可數」，比如地熱、水能、核能、太陽能和風能。「世界各地的條件不同，除煤炭外能夠選擇的能源也不一樣。」
只要中、美等國仍需大電網供電，我們就離不開原子核反應、煤炭或燃氣，因為它們與可再生能源不同，隨時都能供電。但現在的國際趨勢是減少核能應用，而增加天然氣的比例——正如德國「Energiewende」（能源轉移）計劃打算做的那樣。該計劃試圖加大對太陽能、風能和其他可再生能源的應用，但同時也要關閉該國現役的17座核反應堆。經濟學家萊納·巴克（Rainer Baake）曾是一名德國政客。他現在是能源轉移智囊團「Agora Energiewende」的領軍人物。他介紹說，德國其實希望研發出某種技術，將可再生能源產生的多餘電能以燃氣的形式儲存起來，留待日後燃燒發電——這就是所謂的「能量到燃氣」項目。而核能應用倒退還會帶來更糟糕的影響，那就是它將導致更多火電廠的出現，就像上世紀八十年代美國核電站建設期結束之後發生的那樣。
漢森等人為此振臂疾呼，核能這種蘊藏豐富的清潔能源，能夠在這個人口膨脹的時代消除貧窮，並減少溫室氣體排放。核能發電，是我們目前已經掌握的少數清潔能源技術之一，而且它還有很大的發展與創新空間。天然氣雖然可以吸收並儲存二氧化碳，但其實也不過是繞了點路，仍無法阻止我們走向災難。我們唯有立即轉向可再生能源和核能，才能阻止災難發生。
但要利用核能，我們還面臨著許多障礙：就算我們只依賴於現在已經掌握的核能技術，我們也至少需要幾十年來設計、註冊和建設核電站——更別提開發新技術了。也就是說，新的核能技術也許不能在短期內有力地阻止氣候變化，我們暫時只能依賴於已有的核反應技術——但現在就連這些已知技術，也沒有在世界範圍內得到很好的應用。
正因為核能發電產業的衰退，美國核電站雖然堅持「兆噸換兆瓦」計劃20年，但也沒能消除核武器的威脅。雖然俄、美兩國都已做出最大努力，將核武器用於發電，但俄羅斯依然保有約計8500個核彈頭，美國則有大約7700個。而現在，核能發電又和氣候變化問題撞到了一起。正如漢森在他那篇分析文章後面補充的那樣，「環保人士必須了解，他們一味主張在世界範圍內強制推行完全使用再生能源的政策，但這只能繼續鞏固化石燃料作為發電基本能源的地位，使其他雖不可再生，但蘊藏豐富的清潔能源失去立足之地。比如核能，就將被毫無道理地排除在可利用能源之外。」
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