互动科普

去年夏季加利福尼亚州的持续停电，令人们重新注意到这样一个事实：在确保美国的电力供应方面，核电所起的作用至关重要。现今美国有103座核电厂在运行，它们所发电力占全美总发电量的1/5。尽管公众对美国宾夕法尼亚三里岛核电站反应堆元件受损事件及前苏联切尔诺贝利核电站的事故仍心有余悸，但核工业已经从这些事故中汲取了教训，并在过去10年间创下了令人可喜的安全记录。与此同时，核电厂的效率与可靠性也不断改进，达到了前所未有的水平。越来越多的人开始意识到用核反应堆发电时不会向大气排放二氧化碳以及其他污染物（例如氮氧化物和由于焚烧导致的硫化合物等）。据预测，世界的能源需求量到2030年时将增加50%左右，而到2050年时则差不多要翻一番。显然，现在来重新考虑核发电的前景，其时机是非常合适的（参看后面“核发电的必要性”一段）。

美国自1978年以后就没有订购过新的核电站，而且自1995年之后就再无新建核电站竣工投产了。大规模核电站建设的重新上马，需要解决一系列富有挑战性的问题，包括如何实现经济效益、改进运行安全性、提高核废料管理和资源利用的效率以及防止核武器扩散等等，所有这些问题都与核反应堆系统采取何种设计方案有很大关系。

为了稳操胜券，新型核能系统的设计人员开始探讨一些崭新的路子。首先，对于核燃料的循环过程，他们采取了统筹规划的方针，也就是对该生产流程的所有阶段——从矿石的开采到废料的管理以及相关的基础设施的建设工作进行通盘考虑、综合发展。其次，他们从可持续发展的角度对各系统进行评估，要求各个系统既能满足当前的需求，又不给子孙后代的生存环境带来影响。实际上，这样一条方针有助于正确处理能源需求与环境保护的矛盾；一方面要确保能源供应，另一方面也要照顾环境与社会的要求。随着可持续发展日益受到重视，将有利于开发店里以外的各种核能衍生产品，例如提供交通工具使用的氢燃料等。这一方针也推动了对新一代反应堆设计方案及和燃料再循环技术的研究探索，其结果是不仅仅能大大减少核废料，而且还能更充分地利用铀中所蕴含的能量。

与其他能源相比，大规模利用核发电技术具有若干明显的优势，但与此同时，为了寻求使核能与未来需求相适应的最佳途径，我们还必须解决一些重大的问题。

未来的核系统

要使核发电达到可持续发展、足够安全可靠并且具有经济竞争力等要求，我们还必须克服一系列难题。有鉴于此，美国能源部在1999年推出了开发核电的“第4代工程”（Generation IV program)。这里所谓第4代指的是核系统设计方案大致可分为4类：早期的原型反应堆（第1代），先进的大型中央站核能发电厂(第2代)，近年来设计出的具有内在安全措施的高级轻水反应堆及其它系统(第3代)以及将在今后20年设计并建造的下一代核系统(第4代)（参看下页图文）到2000年，第4代工程在国际上已广受重视，有9个国家包括阿根廷、巴西、加拿大、法国、日本、南非、韩国、英国和美国已经联合起来，制订并着手合作实施未来核能系统的研究开发计划。

第4代工程将探索范围广泛的多种新系统，这里我们只通过几个例子来举例说明反应堆设计人员为实现其目标而采用的方法。这些下一代核能系统以3大类反应堆为基础即气冷反应堆、水冷反应堆和快谱反应堆(fast-spectrum)。

气冷反应堆

使用气体(通常是氨或二氧化碳)作堆芯冷却剂的核反应堆已建造出来，其运行效果也很不错，但迄今为止它的应用仍相当有限。这种新型气冷反应堆——名为“球形燃料组合式反应堆”(pebble—bed modular reactor)的许多设计特点与第4代工程的要求不谋而合，其发展前景格外鼓舞人心。中国、南非及美国的工程设计小组目前正在研究这种气冷系统。南非计划建造一台全尺寸原型堆，2006年投入运行。

球形燃料反应堆的设计以一种名为燃料丸（pebble)的基本燃料元件为基础。每个燃料丸均是台球一般大的石墨球，其内有15000颗氧化铀球粒，它们的直径同罂粟种子差不多（见本页图文）。氧化铀粒子被均匀地分散开，每个粒子都有若干高密度的覆盖层，其中一层的材料是刚性碳化硅陶瓷，在反应堆运行过程中或出现突发性温度骤增期间，它起着压力容器的作用，把核裂变产物密封在其内。大约33万个这种燃料丸被装入金属容器中。该金属容器四周有一层石墨屏蔽。此外，还有多达10万个不带燃料的石墨丸被装入反应堆芯里，把炽热的燃料丸隔开以控制反应堆的功率与温度分布。

整个堆芯用耐热的难熔材料制成，使得燃料球反应堆的工作温度远高于现今的轻水冷却反应堆（第2代）通常能达到的温度（300℃左右）。工作流体氦离开堆芯时温度为900℃，然后直接进入燃气涡轮发电机系统中，带动该系统发电，其热效率相当高，可达40%，比现今的轻水反应堆高1.4左右。

球形燃料反应堆的尺寸较小，结构总是来说比较简单，这使它在经济上更加合算。每个发电组件的发电量为120兆瓦，可以部署在一个大小仅为现今中央电站的一个单元内，这样就有利于建设更为机动灵活、规模较小的发电工程，使经济效益得到显著改善。例如，组件式系统可以在工厂建造，然后运到建设工地上。

与现今的反应堆设计相比，球形燃料反映对相对简单得多，它们的主要子系统只有20多个，而轻水反应堆的子系统却有200个左右。值得注意的是，球形燃料反应堆的工作温度可以扩展到一个相当高的温度范围上，从而有助于从水或其它原料中低排放生产用于燃料电池和其他洁净燃烧运输发动机的氢（这类技术或许将成为以氢为基础的能源经济的支柱）（见前页“核发电的必要性”一文）。

这些下一代反应堆在安全性方面也将采取若干重要举措。氦是一种惰性气体，因此，即使在高温下，氦冷却剂也不会与其它材料发生反应。此外，由于燃料元件和反应堆芯是用难熔材料制成的，因此它们不会熔化、而且只有在发生事故时所出现的极高温度下(超过1600℃)，它们的性能才会受到影响。这一特性使它具有相当高的运行安全系数。

下一代反应堆的堆芯采用连续的不停机方式补充燃料，即在反应堆运行过程中每隔1分钟就有一颗燃料丸从堆芯底部取出，与此同时一颗新燃料丸从堆芯的顶部加入，这进一步改善了它的安全性能。这样，所有的燃料丸都从上至下逐步穿过堆芯，就像分配机中逐步下移的胶球一样，大约要经过6个月的时间。此项措施意味着反应堆系统始终保持着最优数量的燃料在运行，几乎不会产生什么额外的裂变反应。这样就杜绝了现今水冷反应堆中可能发生的与裂变反应有关的事故。另外，燃料丸逐渐穿过堆芯的高功率发生区和低功率发生区，意味着每颗燃料丸所经历的状况平均而言没有固定燃料那样极端，这也有利于提高反应堆的安全系数。用过之后的废燃料丸必须放入长期存储库中，其处理方式与现今的废燃料棒的处理方式相同。

水冷反应堆

即使是标准的水冷核反应堆技术也为适应未来的需要而改换了一副新面孔。为了根除固冷却剂泄露而发生事故的可能性(三里岛核电站的事故即源于此)，同时也是为了简化整个核电站，研究人员提出了一类新颖的第4代系统，该系统的所有主要部件全部密封在一个容器中。美国西屋电气公司开发出了属于此类系统的一个反应堆设计方案，称为“国际反应堆革新与安全构想”(IRIS)。

将整个冷却系统装在一个铜墙铁壁般的压力容器内，意味着即使主系统的一根大管道发生破裂，主系统的冷却剂也不会大量漏失。由于压力容器不会让流体溢出，管道破裂所引起的事故仅限于压力有一定下降，其下降幅度比以前设计的反应堆可能产生的压力的下降小得多。

为了实现这种紧凑的结构，工程技术人员对这些反应堆采取了若干重要的简化措施。压力容器内的各个子系统是一个叠一个地放置的，以便在发生事故时能够通过自然循环实现被动的热量传输此外，控制棒驱动器设置在容器内，这样就使它们不可能被抛出堆芯。这些反应堆也可以做成小尺寸的发电模块，这样就可以更灵活、更经济地进行配置。

反应堆设计人员也在探索核电装置在高温高压下(温度超过374℃，压力超过121个大气压)运行的可能性。374℃和221个大气压的条件被认为是水的临界点，这一点上液态水和蒸汽的差别开始变模糊。超过临界点以后，水就表现为一种具有非凡的比热值(存储热量的能力)以及优异的热传导性能的连续流体。它在被加热时也不会沸腾，而在经历快速减压时亦不会急骤变成蒸汽。使反应堆系统在临界点以上运行的主要好处是可以改进系统的热效率，使其达到45％；而且，此时反应堆的温度已经接近了可以实现氢燃料生产的高温区。

乍看起来以超临界水为基础的反应堆似乎与标准的第2代反应堆如出一辙，但实际上它们之间存在很多差异。例如，前者的堆芯要小得多，这有助于节省压力容器和周围厂房的成本。此外，配套的蒸汽循环设备也大大简化了，因为它使用的是一种单相工作流体，而且较小的堆芯和较低的冷却剂密度有助于减少在发生事故时必须保持在反应堆安全壳内的水量。由于低密度冷却剂不会降低中子的能量，因此可以考虑采用快谱反应堆，而这种形式的反应堆对于实现可持续性具有明显的优势。超临界水系统存在的主要问题是冷却剂的腐蚀性将越来越强，这就意味着有必要开发新的材料和控制腐蚀的新方法。目前加拿大、法国、日本、韩国和美国均在进行超临界水反应堆的研究。

快谱反应堆

为更长远的未来着想的一种设计方案是快谱（即高能中子）反应堆，它属于第4代系统的另一类反应堆。一个例子是法国、日本、俄罗斯、韩国和其他一些国家的设计小组正在探索此类反应堆。美国的快谱反应堆研发计划在1995年下马，但是第4代工程有可能是这项研究东山再起。

大多数反应堆均采用热中子（即能量较低的中子）发射谱，即能量较低的中子发射谱。在热反应中，裂变反应所产生的快中子（即高能中子）与水中的氢或其他轻核碰撞后就减慢，其能量降至“热”能水平。这类反应堆用于发电是很合算的但用于生产增殖堆中的核燃料或对核燃料进行再循环其效率就不是很高。

至今建造的快谱反应堆大多数以液态钠作冷却剂。未来的这类反应堆可能以钠、铅、铅铋合金或惰性气体(如氦或二氧化碳等)等作冷却剂。快堆中的高能中子可以用来生产新的燃料，也可以用来破坏热堆产生的长寿命废物或销毁拆掉的核武器中的钚。快堆通过对核燃料的再循环，可以从铀中提取出更多的能量，同时减少必须进行长期处理的废料。这些增殖堆是提高未来核能系统可持续性的关键措施之一，特别是如果我们要使核能的利用有长足的发展的话。

金属冷却剂除了有助于促进快中子谱的利用以外，还有其它一些引人注目的优点。首先，金属冷却剂拥有优异的热传导性能，这使金属冷却的反应堆能够经受住三里岛和切尔诺贝利核电站那样严重的事故而死里逃生。其次，部分(但非全部)液态金属对部件的腐蚀性比水的腐蚀性低得多，因而能延长反应堆容器和其它关键子系统的工作寿命。第三，这类高温反应堆系统可以在接近大气压的压力下工作，从而大大简化了系统的设计并降低了核电厂内潜在的工业危险。

现在全世界已经有十几座钠冷却的反应堆在运行。从使用这些反应堆的经验中人们注意到有两个关键问题必须解决。钠与水起反应会产生高热，从而可能引发事故。鉴于此，钠冷却反应堆设计人员采用次级钠系统把反应堆堆芯中的初级钠与蒸汽发电系统中的水隔离开来。一些新的设计方案则把重点放在能够防止泄露的最新热转换器技术上。

第二个问题涉及到经济效益。由于钠冷却反应堆的堆芯和涡轮机之间需要通过两次热传递来传送热量，因此其资金成本比较高，而热效率则低于最先进的气冷与水冷反应堆设计(高级钠冷却反应堆的热效率为38％，而超临界水冷反应堆的热效率则为45％)。此外，液态金属是不透明的，这给部件的检查与维护带来麻烦。

下一代快谱反应堆的设计方案将力争扬长避短，充分发挥早期方案的各种优点，同时设法解决它们存在的问题。反应堆技术现在已经有了长足的发展，工程师们认为构建出被熔毁的可能性几乎为零的快谱反应堆将不再成为难题。此外，使用不起反应的冷却剂（例如惰性气体、铅及铅铋合金）可以省掉次级冷却剂系统，从而改善快谱反应堆的经济效益。

核能的发展已经进入了一个关键阶段。管理手段的改进和细致周密的运行实践，促使美国先进正在使用的核电站在经济效益上获得成功，而这一成功已推动了采购新电站热潮的兴起。最新的反应堆设计方案可以大大改进核能系统的安全性，可持续发展及经济效益，为大规模建设核电系统开辟道路。

核发电知识点滴：

目前世界上的大部分核电站使用压水反应堆。压水反应堆中的水既是冷却剂又是工作流体；由于受到155个大气压的高压，因此水不会沸腾。压水反应堆最初是根据美国海军反应堆研究项目所积累的经验而开发出来的。世界上第一台商用压水型轻水反应堆于1957年投入运行。

压水反应堆的堆芯内有若干组镀了锆合金的燃料棒，这些燃料捧是中度浓缩氧化铀构成的小柱状体，其直径相当于硬币大小。通常一个17×17的方形燃料棒阵列构成一个燃料组件，而200个燃料组件排列起来就成了反应堆的堆芯。堆芯的直径通常为3．5米左右，高也是3．5米，密封在壁厚为15至20厘米的钢制压力容器内。

核裂变反应产生的热量被循环水带到堆芯外。冷却剂在290℃的温度下被泵送到堆芯内，离开堆芯时的温度则为325℃。控制棒插入到燃料阵列中以控制堆芯发出的功率。构成控制棒的材料可吸收裂变反应释放出的慢中子(热中子)，以调节裂变反应的速度。把控制棒从堆芯中抽出或插入燃料阵列堆芯中，即可加快或降低核反应的速度。在更换燃料或发生事故时，控制棒被完全插入堆芯中，使堆反应停下来。

在反应堆冷却剂初级回路中，热水从反应堆堆芯中流出，经过一台热变换器(称为蒸汽发生器)，并将它的热量释放给在较低压力状态下工作的次组蒸汽回路。然后，热交换器中产生的蒸汽通过一台蒸汽汽轮机膨胀，蒸汽汽轮机又带动一台发电机旋转而产生电力(通常为900至l100兆瓦)。接着蒸汽冷凝为水，并泵送回热交换器中以完成整个循环。除了热源不同以外，核电站总的说来与燃煤电站差不多。

轻水冷却反应堆有若干种变种，其中最引人注目的是沸水反应堆。这类反应堆的工作压力较低(通常为70个大气压)，可直接在反应堆堆芯内产生蒸汽，因而省去了中间的热交换器。少数核电站的反应堆冷却剂采用重水(即含有氧的同位素氘)、二氧化碳气体或液态金属(如钠)。

反应堆压力容器通常装在一个混凝土防护屏内，它起着辐射屏蔽层的作用。这道防护屏又被置于一个钢筋混凝土安全壳里面以防在万一发生事故时放射性气体或液体泄漏出去。

核发电的必要性：

如今全世界有438座核电站在运行，其发电量占了世界总发电量的16％。美国有103座核电站，其发电量占美国总发电量的20％。美国已经有20多年没有订购新的核发电设施了，但是，随着核电工业的成熟和效率的不断提高，其发电量仍以每年将近8％的速率增长。单单是在过去10年间，美国核电站就为全国供电增加了23000兆瓦以上的电力，相当于23座大型电站的发电量，尽管实际上并没有修建一座新的核电站。与此同时，发电量的增长也降低了核发电的单位成本。这一进展使商界越来越希望延长电站的经营许可期限，可能还希望订购新的核发电设施。

发展核电能给环境(特别是空气质量)带来了立竿见影的好处，这一事实可能颇出某些人的意外。虽然科学家仍在为二氧化碳和其它温室气体的排放是否可能影响地球气候争论不休，但燃烧化石燃料所造成的空气污染严重影响人的健康，这一点却是不容置疑的。与燃烧化石燃料的电站不同，核电站不会产生二氧化碳以及硫和氮的氧化物。美国核发电行业每年避免了大量的碳排放到空气中；如果核电站所发的电全部是由燃煤电站生产的话，那么每年将有1.75亿吨以上的碳被排放到环境中。

核电站能够产生氢，而氢可供交通工具的燃料电池和其它洁净电站使用，但它的这一优点几乎未引起人们的重视。最简单的一种方法是利用高温核反应堆产生的能量来推动甲烷的蒸汽重整反应。不过，这一过程仍会产生二氧化碳这种副产品。目前已有若干种直接的热化学反应可以利用水和高温来产生氢。美国和日本目前正在对硫酸的热化学分解以及其它形成氢的反应进行研究。通过核能来生产氢在经济上是否合算尚待论证，但是这条生产氢的途径蕴藏着巨大的潜力，或许将通过一种新颖的氢电联产的方式来实现。

提高经济效益

美国的任何核电建设都必须考虑资金成本和融资等棘手的经济问题。现在的向题是目前这一代核电站——以3种通过了核能监管委员会鉴定的高级轻水反应堆为代表——每千瓦发电能力的成本约为1500美元。要想在美国重新开展核电建设，这一成本可能太高，没有竞争优势。对于新型(即第3代与第4代)核电工程，现在人们广泛讨论的核电成本目标是每千瓦1000美元。如果达到这一目标，那么从单位成本的角度来衡量这些核电站就能够同最经济的替代电站——联合循环天然气电站一比高低。另外任何下一代电站都必须在3年内竣工，才能使融资成本保持在可控制的范围内。新的许可证发放程序较以前有所简化(不过尚未有人尝试)，因此也应该有助于加快核电建设进程。

美国核电工程往昔的经验表明，核电工程的设计单位与建设单位难以达到这些目标。为了实现成本目标，核工程技术人员正在千方百计地提高反应堆的工作温度并简化各个子系统及部件，以改进反应堆的热效率。加快核电站的建设离不开一系列的革新措施，包括实现电站设计、工厂制造以及鉴定程序的标准化；把核电站分为若干较小的模块以省去现场施工这一步以及采用计算机化的管理方法等。这样，工程师们就可以利用虚拟现实技术对建设工作进行验证，然后再在现场建起电站。

确保安全

过去20年间核电行业的经济效益颇有起色，与此同时它的安全性能也有很大提高。1979年三里岛核电站事故发生后，核电厂业主及经营方意识到有必要提高核电站的安全度，改进其安全性能。核电站向核电监管委员会报告的所谓对安全有重要影响的事件，在l990年时为每年每座电站2起，而到2000年则下降至每年每座电站不到十分之一起。与此同时，不久前进行的民意调查表明，虽然I986年的切尔诺贝利核电站事故一度使公众对核电安全的信心一落千丈，但自那以来公众的信心已在很大程度上得到恢复。

应美国能源部的请求，美国国内外的专家在过去一年中制定了下一代核设施的长远安全目标。他们确定出三大目标：改进电站的安全性与可靠性；降低发生事故时核电站遭受严重破坏的可能性，以及尽量减轻事故一旦发生时的潜在后果。为了实现这些目标，需要重新考虑核电站的设计，采取一系列内在安全措施来防止事故的发生，并在万一出现事故时避免其进一步恶化，以免造成放射性物质释放到环境中的严重事态。

核废料的处理与再利用

核废料的处理以及防止核扩散这两个老大难问题也必须得到妥善解决。内华达州的尤卡山长期地下核废料储藏库目前正在接受评估，以确定它是否能顺利地接收用过的商业核燃料。但是，这项工程已经落后于进度10年，到其竣工之时将无法接纳美国未来预计会产生的大量核废料。

现行的核燃料循环采用“一次通过”的形式，它使用刚开采出的铀燃料，在反应堆中燃烧一次，然后就当作废物舍弃。这种方法使得铀燃料中蕴含的能量只有1％能转化为电力。同时它还产生出大量的核废料，必须加以安全的处理。对用过的燃料进行再循环，也就是从中回收有用的成份就可以避免这两个问题。

拥有庞大核电工业的其它国家包括德国、日本和英国大多数采用所谓封闭式核燃料循环。这些国家对用过的核燃料进行再循环，回收其中的铀与钚(钚是在反应堆辐照期间产生的)，通过后处理将其制成新的燃料。再循环使核燃料产生的能量翻了一番，同时还能把大多数长寿命放射性元素从必须长期储存的核废料中除去。但是必须指出，经再循环处理的核燃料目前仍比新开采的核燃料昂贵。现今的再循环技术还能分离出钚，而钚可能被转用于制造核武器。

核燃料再循环几乎完全是采用一种名为“PUREX”（plutonium uranium extraction，即钚铀提取）的工艺进行的。当初开发此技术是为了用于制造核武器的纯钚。PUREX再循环过程的第一步是把用过的核燃料组件装进严密屏蔽、坚牢耐损的运输桶里，送再循环厂。将燃料组件捣碎，溶解于强酸中，然后使用溶剂提取技术耐燃料进行处理，把裂变产物和其它元素与铀及钚分离开来，并将铀与钚提纯。这样得到的铀与钚将被制成混合氧化物燃料，用在轻水反应堆中。

再循环有助于尽量减少核废料的产生。为了使核废料储存占地尽量少，可持续的核燃料循环将把能产生高热的短寿命裂变产物——特别是铯137和锶90一一分离出来。这些元素将在对流冷却的设施中单独存放300至500年，直至其衰变到安全水平。优化的封闭(快堆)燃料循环将不仅使铀和钚再循环，而且也使燃料中的所有锕系元素(包括镎、镅和锔等)再循环。在“一次通过”燃料循环中，预料的长期放射性有98％以上是由燃料中产生的镎237和钚242造成的(二者的半衰期分别为214万年和38．7万年)。如果把这些长寿命锕系元素也从核废料中分离出来并进行再循环，核废料储库的长期影响就更容易控制了。把运到一个地质储库的核废料中的铯、锶及锕系元素除掉，可以使储库的储存能力提高50倍。

改进核燃料循环的可持续性并提高其经济效益的工作依然备受重视，因此若干国家正在着手开发更有效的再循环技术。美国的阿贡国家实验室目前正在开发一种可防止纯钚被分离出来的电冶金过程。德国、日本和其它一些国家则在研究具有类似优点的高级水溶液再循环技术。

防止核扩散

新的核能系统的一个关键要素是确保可用于制造武器的核材料不能从后处理循环过程中被扩散出去。一些国家在获得了核武器制造技术后，通常会开发专门的设施来生产裂变材料而不是从民用核电站中收集核材料。商用核燃料循环通常是成本最高昂、技术最困难的武器级核材料生产途径。新的核燃料循环必须继续贯彻防止核扩散的方针。

核电站能否抵挡恐怖袭击？

去年9月l1日发生的悲惨事件提出了核设施可能易遭恐怖袭击这一令人忧心忡忡的问题。虽然民用与军用设施均采取了严格的安全防范手段来制止疯狂的恐怖袭击，但恐怖分子蓄意使大型民航机坠毁的恐惧仍然令人惶惶不可终日。那么美国应不应当为此担忧呢？答案可以说是，也可以说不是。

核电站并不是高速飞行的客机不费吹灰之力就能摧毁的目标，因为客机对有拱的圆柱形安全壳的撞击只要偏离目标一点，就不会对建设结构产生显著影响。反应堆堆芯本身与安全壳在同一平面上或低于安全壳，其直径通常不到3米，高不到3．7米。堆芯密封在厚壁钢制压力容器中，周围有一层混凝土屏障保护着。反应堆安全壳设计的细节各有千秋，但无论如何它们都必须能经受最严重的自然灾害（包括地震，台风和龙卷风等)。尽管安全壳的设计不能保证它们在遇到战争时安然无恙，但它们能够经受住小型飞机的撞击。

尽管反应堆堆芯受到比较严密的保护，但部分管道及反应堆冷却设备、附属装置与紧邻的控制室等在受到直接撞击后就岌岌可危了。不过，核电站配备有几重紧急冷却系统，此外还配有紧急电源，一旦供电中断即可启动。如果所有这些被禁锢在压力容器这一道铜墙铁壁内。

如果说核电站有什么致命弱点的话，那就是用过的核燃料的现场临时存储设施了。这些储存设施通常存放有好几个用过的燃料组件，因此其总放射性大于反应堆的放射性，但是，用过的燃料中危险性较大的放射性同位素多半已经衰变得差不多了，可能逸散到空气中的气态裂变产物尤其如此(这类裂变产物的半衰期一般不过若干个月)。刚从反应堆中取出的废燃料组件存放在深水池中以使其冷却，同时挡住这些燃料组件发出的辐射。这些室外的水池由以钢板作内衬的厚壁混凝土容器包绕着几年之后，存放在水池中的核废料将转移到混凝土建造的气冷干燃料存放桶中。

冷却水池是比较小的目标，因此恐怖分子要攻击它是相当困难的。但是也可以进行精确打击，那就是把水池的水放干，从而引起核燃料过热并熔化。专家们称使用一根标准的消防软管便足以把水池重新灌满水。同时专家们还指出，即使燃料熔化了，也不会产生多少可能逸散到空气中的放射性微粒。客机坠到干燃料存储桶上可能只是把它们撞开而已。核安全专家认为，如果储存桶破裂，氧化燃料包层的碎片可能会对空中造成一定剂量的放射。

一些专家则相信美国核能监管委员会将很快下令加强核电站的辅助设备以及核废料存放设施的保护。有关当局已经制定了万一发生这类恐怖袭击时疏散附近居民的计划，不过我们必须指出批评者认为这类计划是不切实际的。不过，据认为，在遭到恐怖袭击时需要疏散的居民大约有8到10个小时的时间就可以安全地离开，这时他们还远远未受到显著的放射性辐射。最严重的潜在有害影响可能是空气传送的微粒将长期污染附近地区，而清除治理这类污染的费用是非常昂贵的。

【武晓岚/译 李爱珺/校】