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论核工业的发展
论核工业发展
TheDiscussionontheDevelopmentofNuclearIndustry
【摘要】核工业对国防科技建设和经济社会发展有着不容忽视的作用，因此必须大力发展核工业。
中国核工业是在中国共产党正确决策和领导下创建与发展起来的，是中华民族历史上前所未有的一项全新事业。
从１９５５年１月１５日毛泽东同志亲自主持，中共中央书记处扩大会议作出历史性的战略决策算起，中国核工业已经走过56年的光辉历程。
56年来，中国核工业取得了举世瞩目的成就，为制止核讹诈，反对核战争，保卫国家安全，维护世界和平，作出了重大贡献；同时也为我国科技进步和经济发展，增强综合国力，提高国际地位，振奋民族精神，作出了重大贡献。
如今，核工业的影响已经扩展到与人们生产生活息息相关的各个领域，并且发挥着日益重要的作用。
回顾我国核工业56余年的风雨征程，深感成就来之不易；展望未来，对核工业发展前景充满希望和信心。
【关键词】论述核工业发展
【引言】1896年法国物理学家贝克勒尔铀元素的放射特性，这一重大发现就成为了原子科学史起点，同时也敲开了现代核科学技术的大门。
20世纪中叶以来，现代核科学技术和核工业取得了迅速的发展，实现了从基础理论到应用技术研究，从军事利用到和平利用的重大转变。
如今，核技术已渗透到各个领域，它在经济建设、科学研究和社会生活中应用广泛，效益明显，是当代技术宝库中的重要组成部分。
【正文】
1.世界核工业发展历程回顾
在卢瑟福提出原子核模型后，原子物理的大门慢慢被打开。
随后大批科学家投身于原子物理的研究之中，为后来核能的利用奠定了基础。
真正意义上的核工业于20世纪40年代始建于美国。
核能和其他的高新科技一样，首先被用于军事。
二战初期，爱因斯坦给时任美国总统的罗斯福写信，提出德国可能正在研制核武器，应赶在德国之前研制出核武器。
从此，全世界最杰出的核物理学家云集于“曼哈顿工程”。
美国政府也为此投入了巨大的人力物力，开展了空前规模的研究工作。
由于战争的迫切需要，仅用了5年的时间美国就试爆了第一个核武器装置。
1945年8月，美国在日本广岛和长崎分别投下原子弹，全世界为原子能的巨大威力而震惊。
表1各国制成原子弹、氢弹时间
国家
原子弹制成时间
氢弹制成时间
时间间隔
中国
1964年10月16日
1967年6月17日
两年八个月
美国
1945年7月16日
1952年11月1日
七年四个月
前苏联
1949年8月29日
1953年8月12日
四年
英国
1952年10月3日
1957年5月15日
四年七个月
法国
1960年2月13日
1968年8月24日
八年半
二战结束，以苏联和美国为首的东西方阵营开始军备竞赛，核武器则为核心威慑力。
随后，铀浓缩、钚生产、核动力反应堆研制及各种配套工业生产飞速发展。
经过十余年的发展，美国渐渐专注于轻水动力堆，以此作为船用动力堆和核电站用动力堆。
苏联也建立了较为完备的核工业体系。
在核动力方面，则主要采用石墨水堆和压水堆两种堆型。
英国、法国战后也建设了大规模的铀同位素分离工厂。
联邦德国和日本引进美国的核电技术，于60年代建设了一批核电站，掌握了核电站设备制造和工程建设技术，建立了核燃料元件制造工业。
加拿大拥有自己的核燃料工业和重水反应堆核电站。
一些发展中国家和地区，也引进或以引进为主建设了核电站，有的也在积极发展自己的核工业。
众所周知，当前，世界能源仍以煤、石油、天然气为主。
按照目前全世界对化石燃料的消耗速度计算，这些能源可供人类使用的时间非常有限：
石油45～50年；天然气50～60年；煤炭200～220年。
直接燃烧化石燃料将向大气排放大量的“温室气体”CO2和形成酸雨的SO2和NO，并排放大量的烟尘，对环境造成了严重破坏。
而核能基本不会产生这些有害物质。
《京都议定书》已于2005年2月生效，这给世界各国能源发展带来国际性约束。
为了实现整个人类可持续发展，我们迫切需要新的替代能源。
目前，唯一达到大规模工业应用的即为核能。
因此，大力发展和建设核电站成了各国和平利用核能首要措施。
图1过去100多年世界能源结构变化
世界核电发展历程大致可分为四个阶段：
实验示范阶段（1954-1965年）、高速发展阶段（1966-1980年）、滞缓发展阶段（1981-2000年）、开始复苏阶段（21世纪以来）。
首先，实验示范阶段（1954-1965年）。
1954-1965年间世界共有38个机组投入运行，属于早期原型反应堆，即“第一代”核电站。
期间1954年苏联建成世界上第一座核电站—5MW实验性石墨沸水堆；1956年英国建成45MW原型天然铀石墨气冷堆核电站；1957年美国建成60MW原型压水堆核电站；1962年法国建成60MW天然铀石墨气冷堆；1962年加拿大建成25MW天然铀重水堆核电站。
其次，高速发展阶段（1966-1980年）。
1966-1980年间世界共有242个机组投入运行，属于“第二代”核电站。
由于石油危机的影响以及被看好的核电经济性，核电得以高速发展。
期间美国成批建造了500-1100MW的压水堆、沸水堆，并出口其他国家；苏联建造了1000MW石墨堆和440MW、1000MWVVER型压水堆；日本、法国引进、消化了美国的的压水堆、沸水堆技术；法国核电发电量增加了20.4倍，比例从3.7%增加到40%以上；日本核电发电量增加了21.8倍，比例从1.3%增加到20%。
再次，滞缓发展阶段（1981-2000年）。
1981-2000年间由于石油危机导致经济发展减缓电力需求下降，加上三哩岛和切尔诺贝利事故的影响，西方发达国家核电发展缓慢，原因有：
担心核武器扩散；担心核电厂发生严重事故；担心高放射性废物污染环境，影响后代。
但是90年代，印度、韩国和中国等国仍继续大规模建造核电。
最后，开始复苏阶段（21世纪以来）。
21世纪以来世界核电发展开始复苏。
主要原因有：
世界能源紧张要求发展核电；全球减少CO2排放的要求为核电的发展提供机会；核电运行业绩的持续改善改变了对安全性的顾虑；世界各国积极的核电发展规划。
美国、欧洲、日本、加拿大开发的先进轻水堆核电站，即“第三代”核电站（ABWR、System80＋、AP600、AP1000、EPR、ACR）取得重大进展，有的已投入商运或即将立项。
据欧洲核学会报道，到2009年底，世界上正在运行中得核电机组共有436座，净输出容量约370GW（见表2）。
其中，美国拥有的核反应堆最多，有104座。
而中国是在建核电机组最多的国家。
表2截至2009年底世界核电统计
国家或地区
运行
在建
数量
净输出容量/MW
数量
净输出容量/MW
阿根廷
2
935
1
692
亚美尼亚
1
376
－
－
比利时
7
5863
－
－
巴西
2
1766
-
-
保加利亚
2
1906
2
1906
加拿大
18
12577
－
－
中国（大陆）
11
8438
20
19920
捷克
6
3678
-
芬兰
4
2696
1
1600
法国
59
63260
1
1600
德国
17
20470
－
－
匈牙利
4
1859
－
－
印度
18
3984
5
2709
伊朗
－
－
1
915
日本
53
45957
2
2191
韩国
20
17647
6
6520
墨西哥
2
1300
－
－
荷兰
1
482
－
－
巴基斯坦
2
425
1
300
罗马尼亚
2
1300
-
-
俄罗斯
31
21743
9
6894
斯洛伐克
4
1711
2
810
斯洛文尼亚
1
666
－
－
南非
2
1800
－
－
西班牙
8
7450
－
－
瑞典
10
8958
－
－
瑞士
5
3238
－
－
英国
19
10097
－
－
乌克兰
15
13107
2
1900
美国
104
100683
1
1165
合计*
436
369321
56
51721
2.中国核工业发展历程回顾
中国核工业创建于1955年。
1950年即建立了中国科学院近代物理研究所，开展了原子核科学技术的研究工作。
1954年在广西发现了铀矿资源的苗头，1955年初，国家决定发展原子能工业，同年开始了铀矿地质勘探工作。
1956年开始了第一座研究性反应堆和回旋加速器的建设，于1958年9月投入使用。
1957年开始了核燃料企业的设计和建设工作。
在上述工作中，中国曾得到苏联在技术上的援助。
1960年8月，苏联中断援助。
此后，中国依靠本国力量建成了比较完整的核工业体系。
1964年10月16日，我国第一颗原子弹爆炸成功。
1967年6月17日爆炸了第一颗氢弹。
1970年12月26日，中国第一艘核潜艇下水。
图21964年10月16日，我国第一颗原子弹爆炸成功
民用方面，70年代初，中国开展了核电站的研究、设计工作。
80年代，中国核工业进入了新的发展时期。
核工业开始探索军民结合，开展核能的和平利用，除着重搞好中国的核电建设和同位素、辐射技术的应用外，还将以核工业部门拥有的技术和装备力量，投入到国家的现代化建设中去。
1983年6月，中国第一座自行设计的30万千瓦的核电厂“秦山一期”破土动工。
随后引进法国技术，在广东省大亚建设了2×90万千瓦的大型核电站。
图3秦山核电站一角
但是，中国核工业体系的发展并不是一帆风顺，而是经历了众多的艰辛和磨难。
建国初期国内局势不容乐观，随后再加上美、苏冷战，及国内的经济萧条和十年浩劫。
中国核工业发展一路坎坷。
为改变战略工业布局而发起的“三线工程”规定工业部门靠山、分散、隐蔽，即所谓“山散洞”。
行业生产布局不合理，工作、生活极为不便。
“文化大革命”使正在发展的中国核工业受到严重的干扰和破坏。
对核工业发展方针、规划计划、组织体制、工作部署的严重干扰和对核工业科技人员、职工队伍的严重伤害，使核工业遭受深重的内伤。
核工业职工队伍本是一支政治素质好、技术能力强、能吃苦耐劳、不怕困难的坚强队伍。
然而，一批对我国核工业建设和核武器研制有贡献的科学家、专家学者、领导于部、老工人受到迫害，这更是雪上加霜。
1970年国防工业也大跃进式地提出大计划、高指标，盲目上后续工程，给以后调整带来了困难，影响了建设的经济效益。
十年动乱，使我国在核领域同世界有核国家相比，拉大了差距；特别是在核能、核技术的和平利用方面，缺乏明确的发展方针和有力的组织领导，长期未被重视，以致丧失了时机，落在了许多国家的后头。
改革开放以后，中国核工业的发展才慢慢走上正轨，但冰冻三尺非一日之寒，经过摧残的核工业体系已经是千疮百孔，后来的发展也是一路磕磕碰碰。
８０年代初，党中央、国务院把发展核电作为解决我国能源问题和发展电力工业的一项重要方针，作出了自行设计建造秦山核电站和利用外资引进外国技术设备和管理经验合作建造大亚湾核电站的决策。
经过１０年左右的努力奋斗，这两座核电站已经相继建成，并已投入商业运营；现在运行正常，环境安全，年发电量相当于１９５２年全国总发电量的３倍，有效地缓解了广东、浙江等东南沿海地区电力紧张的局面，显示了发展核电的巨大作用。
秦山和大亚湾两座核电站的建成和安全运行，以及以秦山作原型为巴基斯坦建造３０万千瓦核电站工程的顺利进行，表明中国有能力自行设计、建造、运行、管理和引进、出口核电站。
目前秦山二期工程已经开工，大亚湾二期工程正在抓紧准备，辽宁、山东、江苏、福建、海南、江西、湖南等省也都在积极筹划建设核电，可以预见，在下个世纪中国核电将会有一个较大的发展。
图4大亚湾核电站一角
尤其是近１５年来，中国核工业贯彻“军民结合，以核为主，多种经营，搞活经济”的方针，调整产业结构和产品结构，压缩军用科研生产，和平利用核能核技术，发展对外科技合作和经济贸易，取得了国内外瞩目的成就，为核事业新发展开辟了广阔的道路，开创了新的局面。
大力发展核电事业，是和平利用核能的主要途径和内容，也是中国核工业新发展的主攻方向和战略目标。
表3中国运行的核电厂（截至2009底）
名称
类型
地点
净电功率/MW
总电功率/MW
并网时间
秦山一期
压水堆
浙江
278
300
1991.12.15
大亚湾-1
压水堆
广东
944
984
1993.08.31
大亚湾-2
压水堆
广东
944
984
1994.02.07
岭澳-1
压水堆
广东
935
985
2002.02.26
岭澳-2
压水堆
广东
935
985
2002.11.19
秦山二期-1
压水堆
浙江
610
642
2002.02.06
秦山二期-2
压水堆
浙江
610
642
2004.03.01
秦山三期-1
重水堆
浙江
665
728
2002.11.19
秦山三期-2
重水堆
浙江
665
728
2004.03.01
田湾-1
压水堆
江苏
1000
1060
2006.05.12
田湾-2
压水堆
江苏
1000
1060
2007.05.14
3.卓越——核安全文化的不懈追求
1986年，国际原子能机构（IAEA）出版了安全丛书，首次提出了“安全文化”的概述，并在后续的安全丛书中对其做了进一步阐述。
与此同时，各核电营运单位核安全文化建设也开始不断推进，但人们对核安全文化的认识还停留在态度和观念上，还未进一步深入到将态度、观念真正落实到人的行为中。
002年，核电界经过激烈的辩论，进一步提出了核安全文化的定义：
一个组织的价值观和行为，以领导为楷模，并内化为员工的行为，致力于使核安全处于最高优先的地位。
定义第一次强调价值观和行为的统一，并重点强调全员的行为。
这是核安全文化的进一步的新发展。
然而，随着国家核电发展不断提速，核安全文化建设的需求也不断突出，近期中国核电运行和建设过程中一些事件也凸显了以下的问题：
核安全文化的稀释。
随着核电快速发展，对核专业人员需求量也越来越大。
大量外部非核领域人员的加入，包括燃煤电厂员工、非核领域承包商、农民工等，稀释了核电企业原有的核安全文化。
更有少数人提出核电运营“去核化”。
核安全文化的流失。
截至2010年12月底，我国共有28个核电机组在建，13个核电机组运行。
根据国家核电规划，每年计划有6～8个核电机组开工建设，预计到2015年底，我国将有40余个核电机组同时开工建设，超过法国1979年时32台机组同时建设的数量。
大量运行机组有经验人员的流失到建设企业，同时带走的也是已经形成的核安全文化和氛围，减弱了核安全文化的“磁场强度”。
核安全文化的冲突。
在大量外部非核领域人员加入和核电骨干人员稀释的情况下，原有核安全文化和常规电厂安全文化之间不可避免地出现文化上的冲突。
在现阶段我国的核电建设中，核安全文化的稀释、流失和冲突问题凸显，必须加强核电大发展期间的核安全文化建设和培育。
图5每7000小时临界非计划紧急停堆次数（核电营运联合会2006年统计）
4.中国核电事业的发展趋势
在核电发展战略方面，坚持发展百万千瓦级先进压水堆核电技术路线，目前按照热中子反应堆—快中子反应堆—受控核聚变堆“三步走”的步骤开展工作。
积极跟踪世界核电技术发展趋势，自主研究开发高温气冷堆、固有安全压水堆和快中子增殖反应堆技术，根据各项技术研发的进展情况，及时启动试验或示范工程建设。
与此同时，自主开发与国际合作相结合，积极探索聚变反应堆技术。
坚持安全第一的核电发展原则，在核电建设、运营、核电设备制造准入，堆型、厂址选择，管理模式等工作中，贯彻核安全一票否决制。
中国核电发展的各项目标：
根据保障能源供应安全，优化电源结构的需要，统筹考虑我国技术力量、建设周期、设备制造与自主化、核燃料供应等条件，到2020年中国电力总装机容量预计为9亿千瓦时，核电的比重将占电力总容量的4%，即到2020年，核电运行装机容量争取达到4000万千瓦。
也就是说，到2020年中国将建成40座相当于大亚湾那样的百万千瓦级的核电站。
核电年发电量达到2600-2800亿千瓦时。
在目前在建和运行核电容量1696。
8万千瓦的基础上，新投产核电装机容量约2300万千瓦。
同时，考虑核电的后续发展，2020年末在建核电容量应保持1800万千瓦左右。
表3
在核电自主化方面，实现先进百万千瓦级压水堆核电站的自主设计、自主制造、自主建设和自主运营，全面建立与国际先进水平接轨的建设和运营管理模式，形成比较完整的自主化核电产业体系。
在运行业绩及核安全方面，确保已投运核电站安全可靠运行，主要运行指标达到世界核电运行组织（WANO）先进水平。
2020年以前新开工核电站的主要设计指标接近或达到美国核电用户要求文件（URD）或欧洲核电用户要求文件（EUR）的同等要求。
在工程建设方面，通过引入竞争机制，全面实施招投标制和合同管理制，提高项目管理水平，进一步降低工程造价。
在经济性方面，在确保安全性和可靠性的基础上，降低运行成本，实现核电上网电价与同地区的脱硫燃煤电厂相比具有竞争力。
在核电法规和技术标准方面，在核安全、核设施管理、核应急、放射性废物管理，以及工程设计、制造、建设、运营等方面，建立起完整的符合中国国情并与国际接轨的核电法规和标准体系。
【结论】核能是21世纪最有潜力的新型清洁能源之一，解决能源危机和缓解环境压力必须利用核能。
大力发展核电事业是我国和平利用核能的主要途径和内容，也是改革开放以来中国核工业发展的主攻方向和战略目标。
经过十几年的不懈努力，我国的核电事业已得到了长足的发展。
但是，在核心技术和核安全等方面我国还有一定的差距，仍需无数核事业人才继续发扬艰苦奋斗的精神。
“雄关漫道真如铁，而今迈步从头越”，我衷心希望我国的核工业前景更加光辉灿烂。
【参考资料】
（1）臧希年，核电厂系统及设备（第二版），清华大学出版社（2010）
（2）王松年，核工业概论（初版），原子能出版社（1990）
（3）李觉，雷荣天，李毅，当代中国的核工业，中国社会科学出版社
（4）孙勤，实现我国核工业由大变强的根本性转变，求是（2011，10）
（5）中原，走近核电，原子能出版社
（6）史丹，安全是核电发展的核心，人民日报（2011,7,8）
（7）辛文，中国核工业走过辉煌50年，国防科工委宣传网（2005，1,15）
（8）黄米娜，世界十大核国家核电发展情况及风险评估，新华网（2011,6,30）
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