核聚变核裂变 第三届核安全峰会在荷兰海牙举行防止出现核事故

核能（电力）已成为过去

根据世界核能协会（WNA）统计，截至2012年11月，30个国家有436台核电机组在运行，总装机容量为3.74亿千瓦，13个国家有62台核电机组，总装机容量为

6300万千瓦，计划在27个国家建设167台核电机组，总装机容量为1.82亿千瓦。2012年，全球对核铀的需求量为67,990吨。

根据

国际原子能机构（IAEA）2013年7月15日发布的一份报告显示，2012年核电国家在加强核安全方面取得了重大进展，但在437个运行中的核反应堆机组中，有162个已服役30年以上，22个已使用40年以上。因此，核电厂老化问题对有关国家来说是一个挑战。核能是原子核结构发生变化时释放的能量，实际上是指重元素的原子核发生分裂反应（又称裂变）和轻元素的原子核发生聚变反应（又称聚变）时释放出的巨大能量。因此，核能分别称为裂变能和聚变能。核

电站是一种利用原子核裂变反应释放的核能发电的装置。其核心是核反应堆，一种维持和控制核裂变反应的装置，核热能转换发生在核裂变反应中。

20世纪60年代，美国积极发展核能（电力）产业。1973年3月，美国三哩岛压水堆核电站因操作失误等原因发生严重堆芯熔毁事故，严重损害了美国核电工业的发展，使美国核能（电力）工业陷入停滞。目前，美国拥有104座核反应堆，其中压水反应堆69座，轻水反应堆35座。自奥巴马就任美国总统以来，他一再强调，美国将继续发展核能（电力）产业。2012年5月，美国核管理委员会批准了南方电力公司两台核电机组的建设和运行许可证，每台机组的装机容量为110万千瓦，分别于2016年和2017年投入运行。这是30年来美国首次建造新的核电站。

20世纪70年代以后，油价的上涨促进了核能（电力）产业的发展，世界上大部分商用核电机组都是在这一时期建造的，称为第二代核电机组。俄罗斯是世界核能大国之一，铀储量丰富，掌握了从铀矿开采到发展核电的整体技术。目前，俄罗斯运营着32座核电机组，500多家企事业单位和19万名人员从事核能研发。2012年9月，俄罗斯国家原子能公司副总裁表示，俄罗斯计划到2030年再建造38台核电机组。

为保障核电厂安全运行，20世纪90年代，美国和欧洲先后出台了URD文件和EUR文件，明确了提高安全性可靠性、防止重大事故发生的要求。在国际上，符合这两个文件的核电机组通常被称为第三代核电机组。2000年1月，在美国能源部的倡议下，美国、英国、日本等10个有意发展核能利用的国家联合组成了“第四代国际核能论坛”，并于2001年7月签订了共同开发第四代核能系统的合同。第四代核能利用系统是指一种安全经济性优越、浪费少、无需场外应急响应、具有防核扩散能力的核能利用系统，预计2030年左右实现商业化。“

放弃核武器”或“振兴核武器”。

世界核电工业的发展非常不平衡。据世界核能协会统计，截至2009年2月，全球共有436座核反应堆在运行，核电总装机容量达到世界总装机容量的8%左右。北美、欧洲和东亚占世界核能发电量的98%。在拥有核反应堆的31个国家和地区中，美国、法国和日本分别占世界核能发电量、在役核反应堆数量和装机容量的58%、50%和57%。

进入21世纪以来，一些国家掀起了核电站建设的新热潮。2009年11月，英国宣布计划扩大其核能能力，提议建造10座核电站。日本经济产业省于2010年3月19日公布了《基本能源计划》草案，将核能发电作为“低碳电力资源的核心”，并计划到2030年至少新建14座核电站。韩国提议到2015年，除了在建的四座核电机组外，再建造8座核电站，将核电的比例提高到45%。

日本福岛核电站事故发生后，一些国家开始就“放弃核武器”还是“更新核武器”展开辩论。日本的国土面积仅占世界陆地面积的0.1%，每年地震的10%，不具备继续扩建核电站的自然条件，因此日本退出“核电”俱乐部是不可避免的。然而，日本缺乏化石燃料资源，无核化将影响仍然低迷的经济。

目前，欧盟14个国家有143座核电站，其中法国58座，英国19座，德国17座。核能发电量约占欧盟总发电量的三分之一，满足其约15%的能源需求。欧盟理事会、各国政府和社会各界都在激烈讨论核电政策。2011年3月1日，德国总理安格拉·默克尔宣布关闭该国1980年之前建造的七座核电站，并在2020年之前逐步关闭所有核电站。根据德国的决定，瑞士已逐步淘汰其所有核电站。法国建立了大规模的核能产业体系，核电占法国总发电量的78%。法国则坚持发展核电，以确保能源的可持续发展。

灾难与科学齐头并进

在更多

自世界第一座核电站投产以来的60多年里，先后发生了三起事故，越来越多的核废料在储存中存在着巨大的隐患，尤其是铀等资源的供应能否得到保障，引起了各方的关注。从核裂变到核聚变，是核电工业发展的大趋势。

1934年，当法国物理学家库里夫妇用a粒子轰击镁和硼时，产生了人造辐射。1938年，德国科学家哈恩和他的助手斯特拉斯曼根据居里夫人的实验发现了核裂变反应。1942年12月，以费米为首的科学家在芝加哥大学体育场西看台下的网球馆成功运行了世界上第一座核反应堆，实现了第一座大型核反应堆和钚制造厂，按时、按价值、按量提供钚。在著名物理学家劳伦斯的领导下，科学家于1944年生产了浓缩铀-235。在获得足够的核裂变材料后，加州大学的物理学家奥本海默领导了实用原子弹的制造。

哈恩与他的同事和助手一起实现了核裂变反应，为制造原子弹和和平利用原子能奠定了理论和实践基础。但在第二次世界大战期间，哈恩竭尽全力不让德国获得原子弹。1958年，由哈恩发起并由50多位诺贝尔奖获得者签署的“宣言”指出：“在今天的战争中，无节制地使用所有可能的武器将使地球受到足以灭绝全人类的放射性污染。"

核裂变的原料主要是铀。澳大利亚占全球已探明铀储量的25%，哈萨克斯坦占20%，其他铀储量较多的国家包括加拿大、俄罗斯、乌兹别克斯坦和尼日尔等非洲国家。日本于1955年12月颁布的《原子能基本法》明确将钍和铀列为核裂变的“原料”。2010年9月，日本内阁府原子能委员会代理委员长铃木达二提出关于核裁军和核不扩散的“十项建议”，再次提出发展钍核能技术。据科学家估计，世界钍储量是铀储量的三四倍，分布在许多国家，已探明的钍储量足够世界使用100年。钍在反应堆的燃烧过程中不会产生钚，钚是制造核武器的原材料，不仅核废料少，而且放射性也比铀低得多，使其成为核裂变的安全原材料。“

裂变”走向“聚变”。

铀和钍矿资源是不可再生资源。因此，一些国家正在大力从核裂变转向核聚变。从核裂变到核聚变，是核电工业发展的大趋势。目前，可控核聚变领域有两个研发重点：使用氢同位素作为原料，以及使用氦-3作为原料。

氦-3 被公认为一种高效、清洁和安全的核聚变原料。科学家估计，100吨氦-3可以提供世界目前一年的能源使用量。然而，地球上的氦-3储量很少，没有开发价值。因此，一些国家正在开发使用氢同位素作为原料，即核聚变的原料主要是氢、氘和氚。氘，又称重氢，1公斤海水中含有0.034克氘，因此地球海洋中大约有23.4万亿吨氘，足够人类使用数十亿年。科学家可以从一升海水中提取1/6克氘，核聚变后释放的能量相当于300升汽油燃烧释放的能量。浙江大学物理学教授盛正茂介绍，从海水中提取氘的技术已经掌握，但问题是核聚变过程无法控制，一旦解决了可控的核聚变问题，不仅解决了世界的能源问题，而且放射性很小，不会产生核废料， 对环境污染小。

美国科学家希望通过模仿太阳中心的核聚变能原理，制造出微型“人造太阳”，为未来探索新能源带来希望。在加利福尼亚州弗莫尔的国家点火设施实验室，科学家们的目标是创造超过1亿摄氏度的温度和比地球上其他任何地方都大几十倍的压力，而这种温度和压力的来源只是一个精确点大小的氢燃料。

2013年1月，《科技日报》援引《科学》杂志网站提供的信息称：欧盟负责核聚变研发的机构欧洲核聚变发展协会发布了欧盟核聚变示范电站的设计开发路线图，计划到2050年建成未来可供行业使用的原型聚变电站。作为主要的备份计划，该路线图主张继续设计和开发恒星器。恒星器是一种替代聚变反应堆，其最大的优点是能够连续稳定地运行。德国的温特斯坦星座7-X（W7-X）将于2014年建成，科学家将在W7-X反应堆中安装一种名为“恒星热”的装置，旨在模拟恒星内部的连续核聚变反应。

2013年9月，物理学家组织（' ）的网站引用了劳伦斯的话。利弗莫尔国家实验室报告称，美国国家点火设施，世界上最大的激光器，被称为“人造太阳”，正在接近其目标，可持续的核聚变反应堆正在逐渐成为现实。“几十年后，聚变能源将取代石油等传统燃料。

探索未来的能源

根据

欧盟核聚变示范电厂设计和开发路线图，人类利用核聚变发电取得进展的关键在于国际热核聚变实验堆（ITER）计划的实施。

2005年6月，欧洲联盟、美国、俄罗斯、日本、韩国和中国的代表在莫斯科达成协议，将法国南部城市马赛附近的卡达拉什确定为国际热核聚变反应堆的地点。ITRP的目标是建造世界上第一个受控热核实验反应堆，其规模与未来的实用核聚变反应堆相似，以解决建造核聚变发电厂的关键技术问题。计划中的热核实验反应堆预计耗资128亿美元，其中欧盟将承担40%，其他五方将各支付10%。这是除国际空间站外最大的国际科技合作项目。2006年11月，欧洲联盟、美国、中国、日本、俄罗斯、大韩民国和印度的代表在法国总统府爱丽舍宫签署了一项关于联合执行国际热核实验堆方案的协定。国际热核聚变实验堆（ITER）计划正式启动，这是人类核聚变研究和未来能源联合探索的里程碑事件。

国际热核实验堆的原理类似于太阳能加热，即在数亿摄氏度的超高温条件下，利用氢氘和氚同位素的聚变反应释放核能。核聚变燃料氘和氚可以从海水中提取，核聚变反应不会产生温室气体和核废料。由于原材料取之不尽用之不竭，不损害生态环境，核聚变能成为人类未来寄予厚望的新能源。

这

国际热核聚变实验堆（ITER）计划正在取得进展，将于2019年开始在法国进行测试。如果成功，从该项目获得的数据将帮助ITER研究团队设计一个2,000兆瓦至4,000兆瓦的示范聚变发电厂，该发电厂将在2040年之前建成。有专家预测，在30至50年内核聚变核裂变，人类将能够掌握核聚变技术，这将有效解决人类面临的能源和环境问题。

中国全面提升核安全水平

自1984年以来，我国核能工业发展迅速。目前，我国有17台核电机组投入商业运行，总装机容量1470万千瓦，在建核电机组29台，总装机容量3057万千瓦，已成为全球核电发展的重心之一。

2012年10月，国务院批复《核安全与放射性污染防治“十二五”规划及2020年远景目标》，强调安全是核电发展的生命线，要全面加强核电安全管理，在核电规划全过程中贯彻安全第一原则。 建设、运营和退役以及所有相关行业。2020年的长期目标包括：在运行和在建核设施的安全水平不断提高，“十三五”及以后的新型核电机组将努力实现通过设计切实消除大量放射性物质释放的可能性。到2020年，核电安全保持在国际先进水平，核安全和放射性污染防治水平全面提高，辐射环境质量保持良好。在具体实施过程中，提高核电技术准入门槛，需要按照全球最高安全要求建设新的核电项目，新建核电机组必须符合第三代安全标准。

2013 年 10 月，A

在四川绵阳参加中国科技城科技博览会的中核集团工作人员表示，中国自主第三代核电品牌具备2013年底开工建设的条件，同时多重防护措施确保其有能力承受“福岛式”核事故。我国第三代核电站建设稳步推进，第四代核电技术取得突破。《核电中长期发展规划（2011-2020年）》确认，原计划中投产核电装机容量4000万千瓦的目标将在2015年完成，在建核电装机容量将提高到略高于2000万千瓦;到2020年，中国核电装机容量将达到5800万千瓦，在建3000万千瓦。

2013年10月，英国政府与法国电力公司（EDF）达成工程协议，法国电力公司将与法国阿海发核电集团和两家中国核电公司合作，在英国建造两台第三代压水堆核电机组，总投资160亿英镑，法国电力集团持股40%至50%。 Al-Haifa持有10%的股份，中国核工业集团和广东核电集团有限公司将共同持有30%至40%的股份。