核能是可再生能源吗？
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基于上述定义，那些使用地球上现有的裂变和聚变材料而获得的核能是不可再生的。地球上用于裂变反应的铀和钍的蕴藏量虽然很大，但却是有限的；同样，氘进行聚变反应需要的重氢，在地球上的水里面也极为丰富，但也并不是取之不尽的。虽然铀、钍和重氢是不能补充的，但用工厂生产生物燃料的那种方式，可以大大提高裂变燃料供应量。正如在前面讨论过的，增殖反应堆可以从铀-238生成钚。钍是一种蕴藏量丰富的材料，可以用它来制造放射性同位素铀-233。原则上讲，因为铀-238的蕴藏量要比裂变材料铀-235的99倍还多，所以裂变材料的供应量将大大增加，因此核能可供人类使用好几千年。但这样做的代价是要提高钚的燃料经济性。
核能对发展可持续能源系统有贡献吗？
2007年欧盟委员会一项关于核能和可持续性发展的研究，其结论倾向于认为核能是可持续的，但是这场辩论远未结束。特别是，这一研究承认只有在乏燃料的后处理和快中子反应堆能被使用的情况下，核能才能够满足长期的能源需求。这些反应堆将消耗半衰期长的放射性废物，并从非裂变铀-238中生成更多的钚。新产生的钚将大大地提高核燃料的供应量，因为超过99%的天然铀是铀-238。但是这一行动的结果是钚的广泛商业化，特别是把核扩散的风险提高到了不可接受的水平。后处理的支持者争辩说，那些后处理设施和增殖反应堆应该限于建造在扩散风险很小或者没有风险的国家中。目前，这种努力主要限于现有的核武器国家，以及非核武器国家中的日本(日本是美国的盟国)。所以，我们还需要付出更大的努力来解决安全问题，以减小扩散风险。
可再生能源可以与核能和其他基荷电源竞争吗？
当今，核能在提供可靠的基荷电力方面具有比较优势。根据早些时候的定义，“基荷电力”是白天和黑夜都需要的恒定电力。超过基本负荷的电力需求叫作“峰荷电力”。核电厂是基本负荷的最佳提供者，因为通过设计，它们可以全功率运行好几个月。燃煤发电厂也是基荷电力有效的来源。虽然使用天然气的发电厂也提供基荷电力，但它们能提供理想的峰荷电力，因为它们能够快速启动，以满足额外的需求。
太阳能和风能等非水力的可再生能源，被视作间歇能源。没有太阳光或者太阳光被云层遮挡时，太阳能发电厂是不能发电的；无风或者风的速度低于最佳风速时，风力机是不能很好地工作的。如果能源储存系统允许利用太阳能和风能发电系统持续发电，间歇问题是可以得到解决的。还有，如由威利特·肯普顿(Willett Kempton)领导的研究小组在2009年的一项研究中指出的那样，如果把足够多的风力发电站联结起来，也能允许这种能源用于基荷发电。这项研究调查了分布在美国东海岸绵延2500千米海岸线上的气象站在5年时间里的风力数据，模拟了每个气象站附近都有一座假设的大型风力发电站，并且把它们相互联结起来的情况。此项研究发现，“整个发电机组很少达到低功率或者满功率，并且功率的变化很慢”。那就是说，整个发电系统可以作为一个非常大的基荷电源。如果在现有地点能充分利用风能，风力发电能够提供数倍于当前世界所需的电力。而且，智能电网可以更为有效地利用间歇时间、可再生能源提供可靠的电力。
随着可再生能源技术和核技术的发展，在21世纪末，全世界能够利用这些能源生产大部分电力。想得更远一些，核电最终可能成为通向完全可再生能源未来世界的一座桥梁。或者，只要人类在确保和平利用核能的安全与安保方面保持警惕，核电就可以在许多国家得到长达几个世纪的广泛部署。