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来源: 摩贝原创 2021-11-19
作为世界上最大的污染者之一，俄罗斯在全球变暖问题上采取了相互矛盾的立场，其中佩维克小镇本身就是一个例子：佩维克小镇正在将供暖方式从煤炭转向核能，与此同时，它也从北极的气候变化中受益，随着航运航道变得更加通航，佩维克小镇作为港口的地位也在恢复。
此外，俄罗斯在将核技术用于民用用途方面有着漫长而曲折的历史。苏联曾考虑通过引爆原子弹来开采露天矿和挖掘灌溉渠。凭借破冰船，俄罗斯拥有唯一一支民用核动力水面舰队。
在苏联时代的几个地方，工程师们将一种用于制造核弹的钚反应堆连接到附近的家庭取暖。即使在不需要制造武器的情况下，这些反应堆仍以这种方式运行了数年。
佩维克的核设施位于罗蒙诺索夫院士号上，这艘驳船大约有一个街区那么大。小型反应堆的想法并不新鲜。20世纪60年代，在反核运动兴起之前，它们还被视为一种有前途的技术。1968年至1976年，美国运营了一个驳船反应堆，为巴拿马运河区供电；1963年至1974年，瑞典在斯德哥尔摩郊区使用了核供暖。
现在，除了佩维克，俄罗斯还有两个地方使用核住宅供暖。然而，在这些情况下，它都是大型发电厂的副产品。
很快，在佩维克，小镇社区的蒸汽浴室也将使用核能。2020年6月，俄罗斯国家核能公司将一个社区的反应堆与供暖管道连接起来。目前，该公司正在将热水服务扩展到人口约4500人的整个城镇。
核电站的两个核心由一系列的水循环来冷却。在每个反应堆中，第一个回路都受到了放射性粒子的污染。但这些水从未离开过工厂。通过热交换器，它将热量（而不是被污染的水）转移到其他回路。
在佩维克，其中一个循环是管道系统，它离开工厂，分支并向家庭供应热水。该公司推出了一些安全功能，比如这家工厂能承受小飞机的撞击。而且，在建筑物中循环的水柱所处的压力要高于冷却回路的压力，而冷却回路是从核电站中获得热量的，这在理论上可以防止辐射泄漏扩散到城镇。
对于佩韦克居民来说，不得不使用核能供热，即使他们有安全顾虑。但他们大多对新核电站表示欢迎。副市长马克西姆·朱斌(Maxim zhuurbin)表示，在驳船抵达之前，没有人在公开听证会上抱怨。“我们向民众解释了会发生什么，没有人反对，”他说。
在发展小型民用反应堆方面，俄罗斯是第一个，但绝非例外。11月，法国总统埃马纽埃尔·马克龙(Emmanuel Macron)提出，要扩大法国庞大的核行业，使用小型反应堆，作为气候变化解决方案的一部分。中国也正在模仿俄罗斯的设计建造小型浮动反应堆。
包括通用电气和西屋电气在内的美国公司已经准备好了大约12种设计方案，从2023年开始测试。在一个极端的微型化例子中，美国军方订购了一个小到可以装进一个集装箱的反应堆。BWXT和X-energy两家公司正在竞争交付风冷设备。
然而，德国却另辟蹊径：2011年日本福岛核灾难发生后，德国决定关闭所有核电站。
核能供暖怎么样？安不安全？
核能供热，是以裂变产生的能力为热源的城市集中供热方式，它是解决城市能源供应、减轻运输压力和消除烧煤造成的环境污染的一种新途径。
核能供暖几大供热方式
城市集中供热所需温度不高，现有的核能技术较易满足要求。目前，正在发展的有三种核能供热方式：
①城市集中供热专用低温供热堆。这种堆的压力为1～2兆帕，可以输出100°C左右的热水供城市应用。由于反应堆工作参数低，安全性好，有可能建造在城市近郊。
②核热电站。它和普通热电站原理相似，只是用核反应堆代替矿物燃料锅炉。核热电站反应堆工作参数高，必须按照电站选址规程建在远离居民区的地点，从而使它的发展在一定的程度上受到限制。
③化学热管远程核供热系统。是正在研究的先进技术。它利用高温气冷堆产生的900°C左右的高温热源，进行可逆反应，并在常温下通过管道送到用户，在再生（甲烷化）装置中产生逆反应放出化学热，供用户应用。这种方法可将核热送到远处供大片地区使用。
核反应堆在核裂变过程中会释放巨大的能量，核电站会用这些能量来发电，而低温供热堆则是将这些能量用于供暖。这里低温并不是普通人认知中零下几度的那种低温，而是指这种供热堆的工作温度可以被控制在200摄氏度以下，而这个温度在核反应堆中属于低温范畴。
低温供热堆基本结构，供热堆可以简单分为外壳和堆芯。从图中可以看出，低温供热堆有两层外壳，一层是安全壳，一层是压力壳，这二者共同构成了反应堆的双重安全屏障。反应堆堆芯是供热的核心部分，安装在压力壳内，堆芯内有核燃料棒。核燃料棒周围是控制棒，控制棒内装有碳化硼，可有效吸收中子，这样就能控制核裂变，进而控制核反应堆的功率。压力壳内充满去离子水，反应堆核裂变产生的能量以压力壳中的水为媒介，通过热交换器带出去，然后通过中间回路、热网/蒸汽回路等将热能送往千家万户。
核能供暖，安全性如何保证?
①首先，供热堆采用非能动安全系统设计，装备两套独立、冗余的余热排出系统，每套系统均可将反应堆停堆后的剩余发热通过自然循环由空气冷却器排向大气，不需要动力源，也就避免了福岛核事故中因断电导致余热排出系统瘫痪的情况。这种设计有效确保了反应堆的安全。
②其次，低温供热堆压力容器内装有大量欠热水，单位热功率水容积约为压水堆核电厂的15倍，对堆芯余热排出、防止堆芯失水和缓解其它事故后果均有较大益处。
③此外，低温供热堆的堆芯位于水池底部，始终处于淹没状态。即便发生意外，供热堆中的1800吨水也可以确保20多天堆芯不裸露，实现“零堆熔”。而且，本次研发成功的泳池式低温供热堆采用双层承压壳设计，即使压力容器底部发生破裂，也不会导致堆芯失水。
④最后，低温核供热堆采取了多种措施设置多重实体屏障，防止放射性物质污染热用户。比如在含放射性的一回路和热网之间设置中间隔离回路。
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