核电 雾霾 你:从福岛核事故细说能源、环保与工业安全
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序一

回溯数十万年人类进化与社会发展的历史,能源的开发和利用始终是不可或缺的重要条件。我虽非人类学家,但窃以为学会用火,乃是人类区别于其他动物,而演化成地球生物主宰的决定性因素。特别是近二百多年来,因蒸汽机、内燃机的先后发明,促进了工业革命,更使人类由农耕文明进入了工业文明社会。迄今,人们的衣、食、住、行无不依赖以化石(煤炭、石油、天然气)为主的不可再生能源。但在使人类的物质生活空前繁荣的同时,燃烧化石能源产生的大量温室气体和灰霾也在威胁着我们赖以生存的环境。清洁空气是人类最基本的生存需求,尤其是PM2.5的排放,已经到了十分严峻的程度,大气污染的源头是能源生产与消费过程,目前化石能源消耗排放的SO2、NOx和颗粒物分别占94%、60%和70%。为此,必须一方面严格控制化石能源的消费,另一方面努力发展清洁能源。

清洁能源是无温室气体和污染物排放的各类能源的总称。其中包括水电、风电、太阳能和地热能,以及安全可靠的核能。水电受水资源及地质条件限制,除雨雪充沛的高山峡谷国家,如挪威、瑞士等以外,一般只占国家总能耗的10%—20%。地热能的规模更小,除了在冰岛这样的特殊地质结构的国家,很难成为主流的能源。进入21世纪以来,风能和太阳能成了清洁能源的宠儿,但由于制造过程(特别是太阳能电池板与风机叶片)的能耗大,及不能稳定、持续工作而受到电网的限制,一般不超过电网容量的10%,更多的是用于分散供能的散居点。

20世纪初人们对原子核结构及核能的一系列科学发现,引起了物理学乃至整个科学、技术领域的革命性变革,不但把人类对微观物质世界的认识提高到一个全新的高度,而且使人们惊异地发现了核能的巨大潜力。当时在二次大战的特殊历史背景下,核裂变技术被率先用于发展核武器,出现了原子弹、氢弹等大规模杀伤性武器。战后,各国又纷纷推进核能的和平利用。核能的大规模应用是基础物理科学转化为工程应用的成功范例。目前全球已有20多个国家共建成400多座核电反应堆,积累了1.4万堆年的运行经验,为全球电力作出14%的贡献。但是与所有能源工业一样,核电在几十年发展的历程中,也曾出现过美国三里岛、苏联切尔诺贝利和日本福岛三次大事故,特别是后两者,陡增了人们对核电安全性与环境后果的质疑与担心,重挫了核电发展的势头。

香港城市大学校长郭位教授,是美国知名的可靠性研究专家,他以福岛核电站事故为切入点,从可靠性分析的方法科学地阐明了核能的工程安全性与相应的环保措施,把一个万众关心、原理艰深、众说纷纭的高科技问题分析得丝丝入扣,娓娓道来,有时还能让读者因其幽默的表述而莞尔一笑,真是应了钱学森先生早年讲过的一段话:能把专门的科学问题讲得十分准确的是专家,但是听众不一定听得懂;能把专门的科学问题不但讲得准确,而且让大家都能听得懂的才是大家。

我想郭位教授的书既是一本有科学水准,又是可读、能懂,可为广大读者释疑解惑的佳作。

我对此书简体字版在内地出版发行表示诚挚的祝贺,并郑重向读者推荐。


中国工程院主席团名誉主席
上海市人民政府市长,1995—2001
中国工程院院长,2002—2010
2013年12月2日