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2011年全球核工業(yè)、核電技術(shù)發(fā)展回顧
據(jù)國際原子能機(jī)構(gòu)預(yù)計，盡管日本發(fā)生了嚴(yán)重的福島核危機(jī)，但隨著對氣候變化、多變的化石燃料價格以及能源供應(yīng)安全方面的擔(dān)心，許多國家都對發(fā)展核能產(chǎn)生興趣，未來幾十年全球新建核電站數(shù)量仍將穩(wěn)步增加，以緩解全球能源供求緊張和減排二氧化碳緩解全球變暖。
1 后福島時代下的核電發(fā)展
核電使用一直是一個備受爭議的話題，2011年3月11日，日本里氏9.0級大地震以及隨之爆發(fā)的巨級海嘯導(dǎo)致的福島核泄漏事故，將核電安全再一次推到風(fēng)口浪尖，由此也引發(fā)了整個人類對核能運(yùn)用安全性的再度審視。
1.1 日本核事故處理
根據(jù)日本政府制定的福島第一核電站事故處理路線圖,目前已完成兩個階段的事故處理目標(biāo)。事故反應(yīng)堆的拆除和堆芯熔化燃料的處理將在未來40年內(nèi)逐步進(jìn)行。
福島核電站事故對世界核能發(fā)展造成很大影響，各國已對本國核電安全進(jìn)行了重新審查，并進(jìn)一步加強(qiáng)了安全措施。德國則調(diào)整了未來核電政策，表示放棄發(fā)展核能。
1.2 世界核電機(jī)組延壽增容迅速發(fā)展
由于核電站延壽增容經(jīng)濟(jì)效益突出，以美國為代表，世界各國都在積極推進(jìn)在役二代核電的延壽增容，取得了很大的成績。在福島核事故后的這段時間內(nèi)，延壽增容工作異常活躍，進(jìn)展很快，活力強(qiáng)勁。美國、韓國和阿根廷等國均計劃將在未來幾年內(nèi)對本國核電機(jī)組進(jìn)行更新和延壽。
1.3 伊朗布什爾核電站并網(wǎng)發(fā)電
2011年5月9日，伊朗對布什爾核電站進(jìn)行運(yùn)行前的最后測試，預(yù)計該核電站將在未來兩個月內(nèi)開始發(fā)電。5月12日，伊朗從俄羅斯獲得用于核電站的新核燃料。5月16日，俄羅斯原子能建設(shè)出口公司發(fā)言人稱布什爾核電站工作狀況良好。8月24日，核電站反應(yīng)堆輪機(jī)測試工作完成。9月4日，布什爾核電站并入國家電網(wǎng)并開始發(fā)電。
1.4 多國提出建新核電站計劃
4月20日，羅馬尼亞計劃通過新建反應(yīng)堆和核電站在2035年前擴(kuò)大本國核電規(guī)模。
7月17日，印度開始在Rawatbhata建造該國第25座核電反應(yīng)堆。
8月23日，巴西計劃于2015年在該國東北部開始動工修建另一個具有四座核反應(yīng)堆的新核電站，Eletronuclear公司今年已經(jīng)為其進(jìn)行了選址勘察。
9月28日，日本原子能電力公司將幫助越南進(jìn)行第二座核電站可行性研究。
10月11日，白俄羅斯與俄羅斯簽訂白境內(nèi)第一座核電站的總承包合同。南非政府2011年批準(zhǔn)了增加了9.6千兆瓦核電能力的計劃，但自日本福島核事故發(fā)生后，對核安全問題的擔(dān)憂促使彼得斯將新核電站投標(biāo)程序延緩到了明年。
2 各國積極開展反應(yīng)堆技術(shù)研究
新一代更安全、更經(jīng)濟(jì)的核電技術(shù)，契合了人類尋找安全、清潔、高效能源的理念與需求，成為發(fā)展低碳經(jīng)濟(jì)、應(yīng)對氣候變化的一個理性選擇。在長期的二代和二代改進(jìn)機(jī)型發(fā)展時期，核電保持了對煤電的競爭優(yōu)勢，發(fā)展三代核電技術(shù)順應(yīng)了世界核電發(fā)展趨勢。
2.1 西屋公司公布小型模塊堆
2011年2月，西屋公司正式公布了其200MWe小型模塊堆（SMR），表示該堆已經(jīng)做好準(zhǔn)備參與美國能源部的示范計劃。這個200MWe的反應(yīng)堆設(shè)計是一個一體化壓水堆。它被設(shè)計為完全在工廠制造，并且可以通過鐵路運(yùn)輸。
2.2 俄羅斯將虛擬實境技術(shù)應(yīng)用于核工業(yè)
2011年8月，俄羅斯國家核能公司展示了將虛擬實境技術(shù)應(yīng)用于新反應(yīng)堆的設(shè)計和新核電廠建設(shè)的技術(shù)。該技術(shù)應(yīng)用于核工業(yè)后，將為核電站設(shè)計者提供一個將不同類型的反應(yīng)堆、外部建筑以及相關(guān)設(shè)備相結(jié)合的虛擬想象空間，除了能作為建造新反應(yīng)堆和新型核電站的輔助設(shè)施，還能幫助在危急情況下進(jìn)行決策的制定。
2.3 美國為太空開發(fā)設(shè)計微型核電站
2011年8月，美國能源部愛達(dá)荷國家實驗室的科學(xué)家設(shè)計了一個微型核電站。 這個手提箱大小的電站能產(chǎn)生大約40千瓦的功率，足夠地球上8戶普通家庭的平均供電。
3 燃料元件制造技術(shù)
燃料元件是核燃料進(jìn)入反應(yīng)堆使用之前的最后一個關(guān)鍵環(huán)節(jié)。針對于不同的反應(yīng)堆類型，燃料元件的設(shè)計和制造都是不同的。
隨著核能的快速發(fā)展，對燃料元件制造服務(wù)的需求將越來越大。但是，元件制造的市場需求也受到企業(yè)的反應(yīng)堆運(yùn)行和燃料管理策略的影響，在一定程度上也是由元件制造本身的技術(shù)改進(jìn)所推動。
全世界所有類型的輕水堆燃料生產(chǎn)能力大于實際的需求，處于供大于求的狀況。
目前美國正在開發(fā)的氧化鈹燃料是一種高熱導(dǎo)率的核燃料，用于目前的和未來的核反應(yīng)堆。這種核燃料比現(xiàn)有的核燃料在效率和安全上都有提高。
受日本福島核事故的直接影響，英國核退役管理局宣布將其位于塞拉菲爾德的核燃料生產(chǎn)廠關(guān)閉。
俄羅斯新西伯利亞化學(xué)濃縮廠2010年度核燃料粉末與芯塊產(chǎn)量翻了一番。
4 乏燃料后處理技術(shù)
福島核事故使人們質(zhì)疑在反應(yīng)堆場址貯存乏燃料的安全性。人們在討論乏燃料是否應(yīng)該盡快從反應(yīng)堆場址中移出，并轉(zhuǎn)移到集中的貯存設(shè)施中。
自從進(jìn)入核時代以后，對于乏燃料后處理的優(yōu)勢與缺點(diǎn)一直在辯論。這涉及到一系列的問題，特別是廢物的合理管理、資源的節(jié)約、經(jīng)濟(jì)性、放射性材料的危害和核武器的可能擴(kuò)散。每一個立場似乎都有反對方強(qiáng)烈的抵制聲。解決這些問題并不容易。
盡管世界鈾資源是廣泛的，許多人并不將其視為未來能源需求的長期解決方案?，F(xiàn)已證明后處理有助于鈾資源的合理管理，通過允許可復(fù)用材料的再循環(huán)，以MOX燃料和RepU的形式可以減少大約四分之一的鈾需求。到目前為止，全世界來自商業(yè)核電反應(yīng)堆的乏燃料的大約80000t得到了后處理。
5 放射性廢物管理與核設(shè)施退役技術(shù)
2011年，美國能源部環(huán)境管理（EM）計劃取得多項重要進(jìn)展，漢福特場址U谷后處理廠退役項目、薩凡納河場址槽貯廢物回取項目等取得重要進(jìn)展；美國藍(lán)帶委員會初步擬定美國核廢物管理建議；英國核退役局（NDA）發(fā)布新版商業(yè)計劃，計劃2011/12年度投入29億英鎊用于核場址清污，未來4年總預(yù)算將高達(dá)120億英鎊。
6 同位素與輻射技術(shù)
6.1 同位素生產(chǎn)技術(shù)與應(yīng)用穩(wěn)步發(fā)展
2010年2月，美國核醫(yī)藥制造商——國際同位素股份公司（INIS）繼續(xù)推進(jìn)了其在新墨西哥州霍布斯的商業(yè)貧鈾再轉(zhuǎn)化和氟提取流程設(shè)施的建造。
2011年6月，美國核軍工管理局表示，美國力求在生產(chǎn)醫(yī)用同位素的過程中減少對軍用高濃鈾的依賴。目前全美有三分之一的醫(yī)用鉬99使用低濃鈾生產(chǎn)。
2010年10月，美國IMV公司醫(yī)學(xué)信息部最新公布的一份報告稱，美國7230家醫(yī)院和其他場所在2010年全年總共估計進(jìn)行了1700萬次SPECT（單光子發(fā)射計算機(jī)斷層掃描）或SPECT/CT照相。這一數(shù)字在2007年估計為1720萬次，顯示了相對穩(wěn)定且略微下降的趨勢。
2007年到2010年平均每年下降約0.5%。
6.2 世界輻射探測技術(shù)取得廣泛進(jìn)展
2011年4月，《IEEE 波譜》雜志報道，法國一個研究小組將一項用于對未申報的核反應(yīng)堆中武器級钚和鈾進(jìn)行監(jiān)測的輻射傳感技術(shù)進(jìn)行了改進(jìn)。這項技術(shù)改進(jìn)使其監(jiān)測精確性高于以往的技術(shù)。
2011年6月日本京都大學(xué)和國家輻射科學(xué)研究所的研究人員介紹了他們開發(fā)的一種能夠大幅降低核與輻射武器材料探測系統(tǒng)成本的新材料。這種塑料樹脂材料的價格僅為目前輻射探測器使用的材料的約10%。受到放射源照射時，這種樹脂會發(fā)出藍(lán)光。
2011年7月美國國土安全部官員與歐洲方面舉行會談，對雙方現(xiàn)有的輻射掃描技術(shù)能力進(jìn)行了評估。歐洲方面計劃在未來12個月在其位于意大利的中心對8類體系進(jìn)行檢查，而美國方面則會在國家實驗室對9種技術(shù)進(jìn)行審核。
2011年9月美國伊利諾斯州西北大學(xué)宣布，其一個研究小組制造的化合物為利用便攜式設(shè)備檢測藏在手提箱中的“核炸彈”的構(gòu)想鋪平了道路。
信息整理：揚(yáng)州拓普電氣科技有限公司 信息來源：中國國防科技信息網(wǎng)
1 后福島時代下的核電發(fā)展
核電使用一直是一個備受爭議的話題，2011年3月11日，日本里氏9.0級大地震以及隨之爆發(fā)的巨級海嘯導(dǎo)致的福島核泄漏事故，將核電安全再一次推到風(fēng)口浪尖，由此也引發(fā)了整個人類對核能運(yùn)用安全性的再度審視。
1.1 日本核事故處理
根據(jù)日本政府制定的福島第一核電站事故處理路線圖,目前已完成兩個階段的事故處理目標(biāo)。事故反應(yīng)堆的拆除和堆芯熔化燃料的處理將在未來40年內(nèi)逐步進(jìn)行。
福島核電站事故對世界核能發(fā)展造成很大影響，各國已對本國核電安全進(jìn)行了重新審查，并進(jìn)一步加強(qiáng)了安全措施。德國則調(diào)整了未來核電政策，表示放棄發(fā)展核能。
1.2 世界核電機(jī)組延壽增容迅速發(fā)展
由于核電站延壽增容經(jīng)濟(jì)效益突出，以美國為代表，世界各國都在積極推進(jìn)在役二代核電的延壽增容，取得了很大的成績。在福島核事故后的這段時間內(nèi)，延壽增容工作異常活躍，進(jìn)展很快，活力強(qiáng)勁。美國、韓國和阿根廷等國均計劃將在未來幾年內(nèi)對本國核電機(jī)組進(jìn)行更新和延壽。
1.3 伊朗布什爾核電站并網(wǎng)發(fā)電
2011年5月9日，伊朗對布什爾核電站進(jìn)行運(yùn)行前的最后測試，預(yù)計該核電站將在未來兩個月內(nèi)開始發(fā)電。5月12日，伊朗從俄羅斯獲得用于核電站的新核燃料。5月16日，俄羅斯原子能建設(shè)出口公司發(fā)言人稱布什爾核電站工作狀況良好。8月24日，核電站反應(yīng)堆輪機(jī)測試工作完成。9月4日，布什爾核電站并入國家電網(wǎng)并開始發(fā)電。
1.4 多國提出建新核電站計劃
4月20日，羅馬尼亞計劃通過新建反應(yīng)堆和核電站在2035年前擴(kuò)大本國核電規(guī)模。
7月17日，印度開始在Rawatbhata建造該國第25座核電反應(yīng)堆。
8月23日，巴西計劃于2015年在該國東北部開始動工修建另一個具有四座核反應(yīng)堆的新核電站，Eletronuclear公司今年已經(jīng)為其進(jìn)行了選址勘察。
9月28日，日本原子能電力公司將幫助越南進(jìn)行第二座核電站可行性研究。
10月11日，白俄羅斯與俄羅斯簽訂白境內(nèi)第一座核電站的總承包合同。南非政府2011年批準(zhǔn)了增加了9.6千兆瓦核電能力的計劃，但自日本福島核事故發(fā)生后，對核安全問題的擔(dān)憂促使彼得斯將新核電站投標(biāo)程序延緩到了明年。
2 各國積極開展反應(yīng)堆技術(shù)研究
新一代更安全、更經(jīng)濟(jì)的核電技術(shù)，契合了人類尋找安全、清潔、高效能源的理念與需求，成為發(fā)展低碳經(jīng)濟(jì)、應(yīng)對氣候變化的一個理性選擇。在長期的二代和二代改進(jìn)機(jī)型發(fā)展時期，核電保持了對煤電的競爭優(yōu)勢，發(fā)展三代核電技術(shù)順應(yīng)了世界核電發(fā)展趨勢。
2.1 西屋公司公布小型模塊堆
2011年2月，西屋公司正式公布了其200MWe小型模塊堆（SMR），表示該堆已經(jīng)做好準(zhǔn)備參與美國能源部的示范計劃。這個200MWe的反應(yīng)堆設(shè)計是一個一體化壓水堆。它被設(shè)計為完全在工廠制造，并且可以通過鐵路運(yùn)輸。
2.2 俄羅斯將虛擬實境技術(shù)應(yīng)用于核工業(yè)
2011年8月，俄羅斯國家核能公司展示了將虛擬實境技術(shù)應(yīng)用于新反應(yīng)堆的設(shè)計和新核電廠建設(shè)的技術(shù)。該技術(shù)應(yīng)用于核工業(yè)后，將為核電站設(shè)計者提供一個將不同類型的反應(yīng)堆、外部建筑以及相關(guān)設(shè)備相結(jié)合的虛擬想象空間，除了能作為建造新反應(yīng)堆和新型核電站的輔助設(shè)施，還能幫助在危急情況下進(jìn)行決策的制定。
2.3 美國為太空開發(fā)設(shè)計微型核電站
2011年8月，美國能源部愛達(dá)荷國家實驗室的科學(xué)家設(shè)計了一個微型核電站。 這個手提箱大小的電站能產(chǎn)生大約40千瓦的功率，足夠地球上8戶普通家庭的平均供電。
3 燃料元件制造技術(shù)
燃料元件是核燃料進(jìn)入反應(yīng)堆使用之前的最后一個關(guān)鍵環(huán)節(jié)。針對于不同的反應(yīng)堆類型，燃料元件的設(shè)計和制造都是不同的。
隨著核能的快速發(fā)展，對燃料元件制造服務(wù)的需求將越來越大。但是，元件制造的市場需求也受到企業(yè)的反應(yīng)堆運(yùn)行和燃料管理策略的影響，在一定程度上也是由元件制造本身的技術(shù)改進(jìn)所推動。
全世界所有類型的輕水堆燃料生產(chǎn)能力大于實際的需求，處于供大于求的狀況。
目前美國正在開發(fā)的氧化鈹燃料是一種高熱導(dǎo)率的核燃料，用于目前的和未來的核反應(yīng)堆。這種核燃料比現(xiàn)有的核燃料在效率和安全上都有提高。
受日本福島核事故的直接影響，英國核退役管理局宣布將其位于塞拉菲爾德的核燃料生產(chǎn)廠關(guān)閉。
俄羅斯新西伯利亞化學(xué)濃縮廠2010年度核燃料粉末與芯塊產(chǎn)量翻了一番。
4 乏燃料后處理技術(shù)
福島核事故使人們質(zhì)疑在反應(yīng)堆場址貯存乏燃料的安全性。人們在討論乏燃料是否應(yīng)該盡快從反應(yīng)堆場址中移出，并轉(zhuǎn)移到集中的貯存設(shè)施中。
自從進(jìn)入核時代以后，對于乏燃料后處理的優(yōu)勢與缺點(diǎn)一直在辯論。這涉及到一系列的問題，特別是廢物的合理管理、資源的節(jié)約、經(jīng)濟(jì)性、放射性材料的危害和核武器的可能擴(kuò)散。每一個立場似乎都有反對方強(qiáng)烈的抵制聲。解決這些問題并不容易。
盡管世界鈾資源是廣泛的，許多人并不將其視為未來能源需求的長期解決方案?，F(xiàn)已證明后處理有助于鈾資源的合理管理，通過允許可復(fù)用材料的再循環(huán)，以MOX燃料和RepU的形式可以減少大約四分之一的鈾需求。到目前為止，全世界來自商業(yè)核電反應(yīng)堆的乏燃料的大約80000t得到了后處理。
5 放射性廢物管理與核設(shè)施退役技術(shù)
2011年，美國能源部環(huán)境管理（EM）計劃取得多項重要進(jìn)展，漢福特場址U谷后處理廠退役項目、薩凡納河場址槽貯廢物回取項目等取得重要進(jìn)展；美國藍(lán)帶委員會初步擬定美國核廢物管理建議；英國核退役局（NDA）發(fā)布新版商業(yè)計劃，計劃2011/12年度投入29億英鎊用于核場址清污，未來4年總預(yù)算將高達(dá)120億英鎊。
6 同位素與輻射技術(shù)
6.1 同位素生產(chǎn)技術(shù)與應(yīng)用穩(wěn)步發(fā)展
2010年2月，美國核醫(yī)藥制造商——國際同位素股份公司（INIS）繼續(xù)推進(jìn)了其在新墨西哥州霍布斯的商業(yè)貧鈾再轉(zhuǎn)化和氟提取流程設(shè)施的建造。
2011年6月，美國核軍工管理局表示，美國力求在生產(chǎn)醫(yī)用同位素的過程中減少對軍用高濃鈾的依賴。目前全美有三分之一的醫(yī)用鉬99使用低濃鈾生產(chǎn)。
2010年10月，美國IMV公司醫(yī)學(xué)信息部最新公布的一份報告稱，美國7230家醫(yī)院和其他場所在2010年全年總共估計進(jìn)行了1700萬次SPECT（單光子發(fā)射計算機(jī)斷層掃描）或SPECT/CT照相。這一數(shù)字在2007年估計為1720萬次，顯示了相對穩(wěn)定且略微下降的趨勢。
2007年到2010年平均每年下降約0.5%。
6.2 世界輻射探測技術(shù)取得廣泛進(jìn)展
2011年4月，《IEEE 波譜》雜志報道，法國一個研究小組將一項用于對未申報的核反應(yīng)堆中武器級钚和鈾進(jìn)行監(jiān)測的輻射傳感技術(shù)進(jìn)行了改進(jìn)。這項技術(shù)改進(jìn)使其監(jiān)測精確性高于以往的技術(shù)。
2011年6月日本京都大學(xué)和國家輻射科學(xué)研究所的研究人員介紹了他們開發(fā)的一種能夠大幅降低核與輻射武器材料探測系統(tǒng)成本的新材料。這種塑料樹脂材料的價格僅為目前輻射探測器使用的材料的約10%。受到放射源照射時，這種樹脂會發(fā)出藍(lán)光。
2011年7月美國國土安全部官員與歐洲方面舉行會談，對雙方現(xiàn)有的輻射掃描技術(shù)能力進(jìn)行了評估。歐洲方面計劃在未來12個月在其位于意大利的中心對8類體系進(jìn)行檢查，而美國方面則會在國家實驗室對9種技術(shù)進(jìn)行審核。
2011年9月美國伊利諾斯州西北大學(xué)宣布，其一個研究小組制造的化合物為利用便攜式設(shè)備檢測藏在手提箱中的“核炸彈”的構(gòu)想鋪平了道路。
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