全世界的铀会耗尽吗？如果会，将在什么时候耗尽？
《核能》全世界的铀会耗尽吗？如果会，将在什么时候耗尽？,页面无弹窗的全文阅读!
陆地上和海洋中蕴藏着丰富的铀。真正涉及的问题是，开采铀矿的成本是多少。想象一下你拥有一家采矿公司。只有当你挣到的钱比你花费在开采矿石上的钱多时，采矿才是有利可图的。成本的多少要看铀矿石所在的位置、铀矿石中铀的浓度、开采的方法，以及对铀的需求而定。理想的铀矿石储存在地球表面附近，而且含有高浓度铀，即只要经过很少的化学处理就能够提取出铀。理想的浓度是在被提炼材料总量中，含有1%或更多一些的铀。通常的浓度要小得多。从矿石量的角度来考虑，一座1000兆瓦电力的核反应堆每年需要25吨浓缩铀。这意味着要开采和精选50000吨铀矿石，从中提取200吨精选氧化铀，这些精选氧化铀可以浓缩成25吨燃料铀。
没有人做过全世界铀供应的完整调查，经济合作与发展组织核能署会定期公布铀的可采储量，这是依据铀的典型价格所得出的。以每千克铀130美元的价格和目前每年约68000吨的铀需求量计算，已知的可采储量超过470万吨，可以得出结论：假定仍是目前的需求量，全世界在下一个70年将有足够的铀仍能以目前的价格供应。虽然这段时间看起来似乎短了一些，如果对核能的需求明显增加，对铀矿开采和勘探的刺激也将同样增加，这就会导致供应的增加。这只是陆地上的铀矿资源。专家们估计海洋中有足够的铀，可以为核能发电供应700年。然而，目前海洋开采比陆地开采昂贵得多。技术上的突破可以降低成本，特别是在对铀的需求增加的时候。
从能源安全的角度来看，铀矿的储藏地点至关重要。如果世界上大部分铀被专制的领导人控制着，那就要足够重视。幸运的是，铀矿分散储藏在许多国家。在美国看来，英国和其他一些主要核能生产国及其盟国蕴藏着大量的铀矿。特别是，澳大利亚和加拿大是全球最大的两个铀供应国家。在最近宣称对拥有核电厂感兴趣的国家中，约旦很突出，因为该国最近发现了大量的铀矿。虽然中国是主要的铀供应国之一，但中国已与其他的供应国，如最大的供应国之一哈萨克斯坦展开交易，目的是确保供应安全。
最后，持续发展的燃耗燃料也能延长铀的供应年限。也就是说，与传统的燃料相比，这些类型的燃料可以更为有效地利用铀-235。
为什么有些国家为了商业目的进行乏燃料后处理？
如在前一章中讨论的那样，后处理使用化学技术从乏燃料中提取出钚和其他可裂变物质。大多数拥有核电厂的国家并没有商业的后处理设施，但是法国、印度、日本、俄罗斯和英国等国家有这样的设施。这些国家是在感到它们正在面临铀的极端短缺时，才决定开发这种设施的。因为只有不到1%的天然铀是可裂变的，但是像后处理这样的技术允许将钚作为燃料，以此来作为扩大铀供应的一个选择。直到20世纪70年代中期，全球铀供应据估计是严重不足的。这种稀缺性驱使某些国家发展后处理技术。例如，印度、法国和日本只有少量的本土铀。然而，这三个国家——现在美印核协议已被批准——已确认能进入国际铀市场。它们也可以轻易地储备铀，因为铀是易于储存的。这样一来，在供应安全的问题上，这些国家中没有一个有不得不继续进行后处理的理由。例如，英国似乎将放弃后处理业务，因为它的盈利能力不够。
有一些国家似乎决心要运行后处理设施，因为它们认为钚会成为或将要成为一种宝贵的资源，后处理可能最终会提供最理想的核废物处理。关于第一种观点，生产钚基燃料的成本会超过铀基燃料的成本。按照哈佛大学贝尔弗尔中心2003年的一份报告，为了使得由后处理设施制备的燃料钚与来自浓缩工厂的燃料铀在经济上可以竞争，铀的成本必须上升到每千克360美元，那几乎是传统价格的3倍。因为核燃料的成本只是核电总成本中的一小部分，例如，由于后处理的成本，法国人要多支付6%左右的电费。基于成本比较，后处理不会优于一次性的铀燃料循环。但是经济惯性会使后处理继续存在下去，因为建设后处理工厂有巨大的沉没成本。例如，法国和日本在每个后处理工厂上已经花费了几十亿美元。
然而，后处理的支持者争论得更多的是面临的危险，而不是这种成本比较。他们正确地指出后处理降低了高放射性废物的数量，这些废物是要长期储存的。不过后处理也制造出了许多低放射性废物。而且为了从减少高放射性废物中充分获益，还必须对钚基燃料产生的乏燃料也进行后处理。但是进行后处理的国家通常并不对此类燃料进行后处理，而是代之以储存乏燃料，实际上并没有从大量减少高放射性废物中受益。这种乏燃料被储存起来，直到它在经济上和技术上可用于建造和运行许多快中子反应堆为止。这些反应堆能够燃烧诸如钚、锔和镅之类的易裂变材料。因此，原则上，通过消耗许多重的、寿命长的易裂变材料，快中子反应堆能够帮助减缓核废物的处理问题。这些寿命长的材料影响了对储存库的需求，因为需要将这些材料保存几万年，而且有几种裂变产物是会溶于水的。尽管如此，一个选址正确的储存库应该能够满足这些要求。
法国和日本证明了部署快中子反应堆的困难。2010年，法国在刚关闭了凤凰原型反应堆(Phénix prototype reactor)之后，甚至连一座快中子反应堆都没有，也没有在若干年内另建一座的计划。类似地，日本也在处理快中子反应堆技术的问题上遇到了困难。1995年，日本的文殊快中子反应堆的第二机组内发生了钠火灾，此后一直未获商业运行许可。为了完全消耗易裂变材料，每两座热中子反应堆将需要一座快中子反应堆。对于目前全世界已有的大约440座热中子反应堆，将需要200多座快中子反应堆。
同时，热中子反应堆燃料中钚的消耗速率落后于从乏燃料中分离出钚的速率。近年来，每年有5到10吨过量的钚在积累。目前，约有250吨钚从乏燃料中被分离了出来，这些易裂变材料足够制造几千件核武器。