目前核能利用存在的主要问题有哪些？

Answer 1

科学技术的发展过程中，会遇到困难，发生曲折和反复，这是正常的。在核能利用方面，我们也遇到了一些主要问题。
首先，资源利用率低。目前工业应用的是热中子反应堆核电站，尽管其发电成本低于煤电，但它只能利用铀-235，而天然铀中99.3%的铀-238无法利用。
其次，燃烧后的乏燃料中除铀-235和钚-239外，剩余的高放射性废液含有大量“少数锕系核素”(MA)及“裂变产物核素”(PP)，其中一些半衰期长达百万年以上，成为危害生物圈的潜在因素，其最终处理技术尚未完全解决。
第三，反应堆是临界系数大于1的无外源自持系统，其安全问题尚需不断监控及改进。
最后，核不扩散要求的约束，即核电站反应堆中生成的钚-239受控制。
这些问题中，前两者更具实际意义。快中子增殖堆可以利用天然铀中的铀-238，提高资源利用率。然而，快堆技术发展也面临挑战。例如，快堆的初始装料需要大量工业钚库存，但如果热堆电站未发展到相当的装机容量，快堆是不可能具有工业应用规模的。
因此，理想的核系统应是以天然铀(或贫化铀)作为反应堆的基本装料，并使它所产生的放射性废物在系统中被嬗变为短寿命(半衰期为几十年)或稳定的核素。这就是目前世界核科技界大力研究的充分利用铀资源且放射性“洁净”的核能系统。
此外，核聚变堆问题也备受关注。尽管俄罗斯等地的受控热核反应堆尚未取得成功，但核聚变科学界仍将其视为解决人类未来能源的希望。在中国，受控核聚变研究也在积极开展。
总之，核能利用存在的主要问题包括资源利用率低、高放射性废液处理、反应堆安全性和核不扩散要求等。尽管这些问题和挑战存在，但我们仍需持续研究和推进核能技术的发展，以实现更安全、经济和洁净的电能供应。