核能的和平利用及前景

 全面禁止核试验条约的谈判,由于印度拒绝签字而陷入僵局。经过新闻传媒的宣传,“核”又触发了人们的敏感神经。一时间使“核”问题成为了人们关注的焦点。各界舆论众说纷云,使人们对核能的和平利用产生了众多的质疑。     

核能和物理学

本文分别讨论了实现裂变和聚变核能的利用与物理学各学科（核物理、中子物理、等离子体物理、磁流体力学、材料物理、热物理、剂量防护、堆物理）研究工作的相互促进关系。     

我国快堆技术发展和核能可持续应用

一、前言
快中子堆(简称快堆)是主要以平均中子能量0.08～0.1MeV 的快中子引起裂变链式反应的反应堆。快中子堆的主要特点是,在堆运行时,新产生的易裂变核燃料,如钚,能多于消耗掉的易裂变核燃料钚或235U,即增殖比大于1,易裂变核燃料得到增殖,因此又称为快中子增殖反应堆。运行中真正消耗的是天然铀中不易裂变,且丰度占99.2%以上的238U。快堆的乏燃料(即运行后出堆的燃料)经后处理,所得钚返回堆内再烧,多余的钚则用于装载新的快堆。如此封闭并无限次循环则对铀资源的利用率可从单单发展压水堆的1%左右提高到60%～70%。     

新一代干净的核能——加速器驱动的次临界堆

介绍了新一代干净的核能－加速器驱动的次临界堆的原因和国际研究进展，并对国内如何开展这方面的研究提出了建议。     

目前核能发展的趋向

本文简要分析了当前世界和我国核能发展的趋向和特点,说明核能发展虽因三里岛和切尔诺贝利核电站的重大事故而受到严重挫折,但仍表现出持续增长的趋势,并沿着更安全、更经济和综合利用的路途,在向新一代中、小型堆和未来快中子增殖堆、聚变堆的方向发展,核能将逐渐成为21世纪的世界主要能源. This paper briefly analyses the present developing trend and features of nuclear energyin the world and our country.Although the nuclear energy development was subjected to the serious set back because of the accidents of Three Mile Island and Chernobyl s nuclear power plants,it hasbeen growing toward the way of more safe、more economic、multiple purpose、medium and small re-actor and future fast neutron advanced reactor.The nuclear energy will be the main energy source of21th century all over the world.     

三种高温气冷堆核能热力循环性能的比较

本文对三种新颖的核能联合循环系统进行了综合评价，从而揭示出过程的热力学完善性 并指出系统的改进方向。在建立公正、合理的比较条件的基础上，我们分析了系统关键参数对系统 性能产生的影响，得出如下结果：加湿型联合循环系统效率最高；比功输出最大的为余热锅炉型联 合循环；安全稳定性好是简单循环的主要特点。最终，我们可以得出这样的结论：选择何种透平排 热回收手段是影响系统性能的关键因素。以上工作对新型核能发电系统的研究提供了值得借鉴的 经验。     

邮票上的物理学史56——核能作为动力(续)

英国人偏爱石墨气冷反应堆.他们的第一座核电站卡德霍尔核电站便是石墨气冷堆,以金属天然铀为燃料,二氧化碳为冷却剂.后来做了改进,燃料改用二氧化铀,需将铀235的丰度提高到2%～3%,冷却剂的出口温度从400 ℃提高到650 ℃,热效率提高不少.英国自1965年起修建了14座这样的改进型气冷堆,总装机容量8×106kW.图22(英国1966年,英国技术)是Windscale的反应堆,邮票下方的文字是"Windscale先进的气冷堆";图23(英国1978年,能源),Oldbury核电站.最近又出现了高温气冷堆,采用陶瓷涂敷颗粒燃料,以He为冷却剂.冷却剂出口温度可达800 ℃,热效率达40%.我国在863计划中规定要建造一座热功率为1×104kW的研究型高温气冷堆.     

关于我国核能发展技术路线之我见

简要地阐述了核能在当前世界和我国能源发展中的地位和作用,提出了在近１０～２０年内我国核能发展应遵循的原则和技术路线的建议.The position and role of nuclear energy in china’s energy sources development is briefly outlined and a proposal about strategic principles and technology line of china’s nuclear energy development in recent 10～20 years is put forward.     

核能与聚变裂变混合能源堆

未来20年将是核能发展的一个关键时期.2035年左右,快堆有望投入商用;磁约束聚变、激光聚变、Z箍缩聚变也都有演示堆计划.聚变演示堆存在纯聚变与聚变裂变混合能源堆两种可能,而后者可降低聚变功率,缓解高能中子对材料的辐照损伤.另外,氘氚聚变供能时间有限.文章介绍了混合能源堆的概念.能源堆可充分利用铀资源,且后处理不涉及铀钚分离,有很好的防扩散性能.裂变堆、聚变堆、能源堆共同发展,可望使核能在不太长的时间内获得大规模应用,并可为人类提供千年以上的能源供应.     

核能与聚变裂变混合能源堆

未来20年将是核能发展的一个关键时期.2035年左右,快堆有望投入商用;磁约束聚变、激光聚变、 Z箍缩聚变也都有演示堆计划.聚变演示堆存在纯聚变与聚变裂变混合能源堆两种可能,而后者可降低聚变功率,缓解高能中子对材料的辐照损伤.另外,氘氚聚变供能时间有限.文章介绍了混合能源堆的概念.能源堆可充分利用铀资源,且后处理不涉及铀钚分离,有很好的防扩散性能.裂变堆、聚变堆、能源堆共同发展,可望使核能在不太长的时间内获得大规模应用,并可为人类提供千年以上的能源供应.     

加速器驱动的嬗变技术及应用──一个关于核能发展的热门话题

当前的核电技术存在着资源利用率低、排出高放射性长寿命废物以及运行的安全性等问题．利用加速器驱动次临界堆的嬗变技术,不仅可以产生“洁净”的核电,还可以对高放射性核废物进行嬗变处理,同时又能对核材料进行核燃料的增殖或生产,是新一代核能利用的发展方向．The existing nuclear power system has many problems, such as low utilization ratio of natural resources, output of long life radioactive nuclear wastes and safety of operation etc. The transmutation technology by using accelerator-driven sub-critical reactor can generate not only clean nuclear power, but also can transmutate nuclear wastes and proliferate and produce nuclear fuels. It will be a direction to develop new nuclear power.     

国际核能应用及其前景展望与我国核电的发展(续)

5 我国核电的发展 5．1我国核电已由起步进入发展阶段 我国是重视发展核电的，早在1956年制订的《国家原子能发展规划12年大纲》中就明确指出：“用原子能发电是动力发展的新纪元，是有远大前途的”，“在有条件下应用原子能发电，组成综合动力系统”．但是，在我国第一颗原子弹爆炸成功后，国家正拟起步核电之时，又逢文化大革命，受其干扰，致使我国核电起步较晚．1974年3月31日周恩来总理主持中央专门委员会，批准了30万千瓦级的压水堆核电方案，作为科技开发项目列入国家计划，核电才开始起步．这就是秦山核电站的由来．秦山核电站是第一座由我国自主创新建成的核电站，它于1983年基本完成研究开发和工程设计，1985年3月20日正式开工建设，1991年12月15日并网发电，结束了我国大陆无核电的历史，实现了我国核电技术的重大突破．我国从法国成套进口的两台90万千瓦级的核电机组也于1987年在广东大亚湾开工，两套机组分别于1993年和1994年并网发电．秦山核电站（见本期封底图）和大亚湾核电站（见本期封底图）的建成发电，为我国核电发展打下了良好的基础．     

加速器驱动放射性洁净核能系统

 一、核能──人类能源的最终解决之道 经历数百万年而形成的煤、石油和天然气等化石能源,为人类的过去和现在提供了生存和发展的基础。２０世纪以来,人们将它们的化学能转化为更为方便的电能。经济的迅猛发展和人口的急速增长,人类正在加快耗尽这种不可再生能源。据估计,人类可以继续依赖化石能源的时间不过百来年。除了资源问题,化石能源开采和利用所带来的生态与环境问题,已经向我们这代人提出了严峻的挑战。ＣＯ２过量排放引起的温室效应以及酸雨的影响,对我们人类生活和生存的影响有多严重,还要以后才会更加充分地显露出来。无论是资源问题,还是环境问题,都要求人类找到一种可满足人类持续发展需求的洁净能源。     

磁约束核聚变研究现状和前景展望

 一、核聚变能是可持续发展最理想的清洁新能源 核聚变可释放出巨大能量。太阳上的巨大能量来源于核聚变反应。氢弹的成功爆炸表明在地球上通过氘氚聚变也可释放出巨大能量。氢的同位素氘存在于海水中,总量十分丰富。     

加速器驱动的洁净核能系统国际研究进展

简述了加速器驱动的洁净核能系统的概念,评论了国际上几个重要研究计划的状况和进展,对我国开展相关的研究提出了建议.The concept for the clean nuclear power system driven by accelerator is presented. The status and progresses of several projects in the world are reviewed. The suggestions for the work to be done in China are proposed.     

漫谈核能的历史

 1942年12月,第一座原子能反应堆在美国诞生,其输出功率只有0.5瓦,但它开启了原子能时代的新纪元。原子能,即核能的开发和利用,将是人们解决目前能源危机的一个重要途径。然而,人们对于核能的认识和利用却走过了一个漫长的道路。开启原子世界之门--放射性及电子的发现19世纪,科学家们一般都认为构成物质的最小单位是原子。     

世界和我国核电发展形势

核能发电作为一种新型的能源，它将成为世界和我国电力工业的重要支柱，综合世界核电发展的动向和我国核电发展的现状及展望，提出了当前如何充分利用国内外核电子市场有利形势，进一步发挥核电设计，制造综合优势，加强国际合作，以及提高设计自主化和设备国产化的能力等。