衰老很可怕。隨著年齡的增長，有很多事情你可能再也無法做到，也很難跟上時代的變化。核反應堆也不例外。
世界各地核電站反應堆的平均使用年限正在攀升。在美國，正在運行的反應堆比任何其他國家都多，截至 2023 年，平均反應堆壽命為 42 年。歐洲近 90% 的反應堆已經運行了 30 年或更長時間。
出於經濟壓力，較舊的反應堆尤其是較小的反應堆，已經被大量關閉，特別是在擁有廉價天然氣等其他廉價電力來源的地區。但舊的核反應堆仍然可以繼續運行很久。
美國密歇根州一家核電廠於 2022 年關閉，但它的新老闆現在正努力重啟它。如果重啟成功，該工廠或許可以運行 80 年（總年限）。
還有一些其他反應堆的運行許可延長了 20 年。延長現有核電站的使用壽命有助於減少排放，而且通常比建造新核電站更便宜。那麼，我們期望核電站能運行多久呢？
在美國，核能管理委員會（NRC，Nuclear Regulatory Commission）允許核反應堆運行 40 年。但核反應堆的運行時間肯定比這更長，很多發電站都是這樣。
非營利智庫核創新聯盟的研究主任帕特里克·懷特（Patrick White）說，40 年的使用許可並不是為了給核電站的壽命設定終點。
相反，他說這是為了確保電廠能夠運行足夠長的時間，以收回建設它們所用的投資。
美國核能管理委員會已授予大部分現有核電廠 20 年的許可證延期，使其能夠運行 60 年。現在，一些電廠運營者正在申請延期更久。
少數幾個反應堆已經被批准運行 80 年，其中包括美國佛羅里達州土耳其角核電站的兩個機組。不過，像這樣的延期並不容易拿到。
此後，美國核能管理委員會撤回了一些批准，並要求之前批准的幾個地點使用更近期的數據進行額外的環境審查。
懷特說，雖然目前世界上運行最久的反應堆只有 54 年，但已經有早期研究在探索如何將壽命延長到 100 年。
事實是，核電站的組件幾乎沒有真正的使用年限。水冷卻系統和支持基礎設施中的泵、閥門和熱交換器等設備都可以進行維護、維修或更換。
隨著技術的進步，它們甚至可以升級到最新款，以幫助發電站更高效地工作。
麻省理工學院核工程教授雅各布·布翁吉奧諾（Jacobo Buongiorno）說，兩個主要部件決定了核電站的壽命：反應堆壓力容器和安全殼。
反應堆壓力容器是核電站的核心，包含反應堆堆芯以及相關的冷卻系統。該結構必須使反應堆堆芯在高溫高壓下保持運行而不泄漏。
安全殼是環繞著核反應堆的一個外殼。它是氣密的，並且會在緊急情況下阻止放射性物質溢出。
這兩個部件對核電站的安全運行至關重要，而且通常過於昂貴或難以更換。布翁吉奧諾說，因此當監管人員審查延長發電廠壽命的申請時，他們最關心的是這些部件的狀況和壽命。
目前，研究人員正在尋找新方法來解決可能使一些發電廠（暫時）關停的問題，比如美國俄亥俄州一家發電站的反應堆部件被腐蝕，導致工廠關停了兩年。
監測核電站內材料的新方法，以及抗降解的新材料，可以幫助反應堆更安全、更長時間地運行。
延長核電站的使用壽命可以推動清潔能源的普及，幫助世界實現氣候目標。
（來源：AI 生成）
在一些地方，關閉核電站可能會導致更多的碳污染，因為填補這一缺口需要重新使用化石燃料。
2021 年，當紐約關閉其印第安角核電站時，天然氣的使用量激增，導致溫室氣體排放量上升。
德國在 2023 年關閉了最後一座核反應堆，該國的排放量已降至歷史新低，儘管一些專家表示，這一下降主要與經濟放緩有關，而不是與風能和太陽能等可再生能源的普及有關。
根據國際原子能機構的一份報告，將全球核電站的壽命延長 10 年，將在未來幾十年為電網增加 26000 太瓦時的低碳電力。
這加起來大約相當於當前全球一年的電力需求，或許有助於在世界擴大低碳發電能力的同時減少排放。
因此，當我們清理電網時，或許要更重視那些運行了很久的發電站，也包括核反應堆。
作者簡介：凱茜·克龍哈特（Casey Crownhart），是《麻省理工科技評論》的氣候記者，專註於可再生能源、交通以及技術如何應對氣候變化。她還曾是一名自由科學和環境記者，為 Popular Science 和 Atlas Obscura 等媒體撰稿。在從事新聞工作之前，她是一名材料科學的研究員。
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