核能發(fā)電第一講

新能源發(fā)電技術(shù)核能發(fā)電技術(shù)1.原子、原子核原子原子核核外電子質(zhì)子中子物質(zhì)分子（正電荷）（負(fù)電荷）（不帶電）原子原子核核外電子質(zhì)子、中子緊密地結(jié)合在一起2.核能它們能分開(kāi)嗎？一旦使原子核分裂或聚合，就可能釋放出驚人的能量，這就是核能。核聚變反應(yīng)核裂變反應(yīng)原子彈爆炸氫彈爆炸區(qū)別化學(xué)能核能分子發(fā)生變化時(shí)放出的能量原子核發(fā)生變化時(shí)放出的能量食物在體內(nèi)分解產(chǎn)生化學(xué)能核能重核裂變（裂變）輕核聚變（聚變）獲得核能有兩種途徑：質(zhì)量較大的原子核在中子轟擊下分為2個(gè)新原子核，并釋放出能量的過(guò)程。裂變反應(yīng)示意圖，中子就像“點(diǎn)燃”核燃料的火柴

3.裂變用中子轟擊鈾235原子核，鈾核分裂時(shí)釋放出核能，同時(shí)還會(huì)產(chǎn)生幾個(gè)新的中子，這些中子又會(huì)轟擊其他鈾核……于是就導(dǎo)致一系列鈾核持續(xù)裂變，并釋放出大量核能。這就是鏈?zhǔn)椒磻?yīng)。鏈?zhǔn)椒磻?yīng)核能的和平利用——核電站核電站工作流程核裂變工作原理：工作流程：原子核裂變水水蒸氣汽輪機(jī)發(fā)電機(jī)大量熱量運(yùn)轉(zhuǎn)推動(dòng)能量轉(zhuǎn)化：核能水的內(nèi)能汽輪機(jī)的機(jī)械能電能核心設(shè)備：核反應(yīng)堆同樣是利用核能，為什么核電站不會(huì)像原子彈那樣爆炸?核電站原子彈爆炸——可控的鏈?zhǔn)椒磻?yīng)——不可控的鏈?zhǔn)椒磻?yīng)原子彈爆炸1千克鈾全部裂變釋放出的核能，相當(dāng)于2000噸優(yōu)質(zhì)煤完全燃燒釋放出的能量。1945年8月6日和8月9日，美國(guó)將兩顆外號(hào)為“小男孩”和“胖子”的原子彈，分別投放到日本的廣島和長(zhǎng)崎，原子彈爆炸時(shí)釋放的巨大能量將兩座城市瞬間化為廢墟。廣島市80％的建筑物化為灰燼，6.8萬(wàn)人當(dāng)場(chǎng)喪生，5年后因原子彈死亡人數(shù)達(dá)到24.7萬(wàn)人；長(zhǎng)崎市60％的建筑物被摧毀，當(dāng)場(chǎng)傷亡8.6萬(wàn)人，5年后共死亡14萬(wàn)人。該地區(qū)核爆炸的幸存者也不同程度受到放射性污染，患了各種怪異的后遺癥，在隨后幾年中，又有大批人痛苦地死去。爆炸后的長(zhǎng)崎4.聚變氚核氘核氦核聚合使2個(gè)質(zhì)量較小的原子核結(jié)合成質(zhì)量較大的新核，同時(shí)釋放出能量的過(guò)程。中子能量質(zhì)量相同的核燃料，聚變反應(yīng)釋放的核能比裂變反應(yīng)要多得多。聚變也叫熱核反應(yīng)。氫彈爆炸的原理——核聚變太陽(yáng)的能量來(lái)自它中心的核聚變

三、核能開(kāi)展歷史〔1〕1、實(shí)現(xiàn)核裂變1939年(約里奧－居里夫婦,費(fèi)米)證明鈾核分裂過(guò)程放出2－3個(gè)中子，確定了自持鏈?zhǔn)椒错懙目尚行浴＜s里奧－居里夫婦獲得了1935年度的諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng),(中子,正電子兩次失去獲獎(jiǎng)時(shí)機(jī));費(fèi)米,1938年獲諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng),用中子代替α粒子對(duì)周期表上的元素逐一攻擊直到鈾，發(fā)現(xiàn)了中子引起的人工放射性，還觀察了到中子慢化現(xiàn)象.1942年12月2日在芝加哥大學(xué)建成世界上第一座可控原子核裂變鏈?zhǔn)椒错懚?。三、核能開(kāi)展歷史〔2〕2、原子能的最初應(yīng)用－核武器1939年二戰(zhàn)爆發(fā)，美、英、德等國(guó)研究原子彈1942年12月建成世界第一座核反響堆。之后美國(guó)建成三座石墨水冷生產(chǎn)堆。生產(chǎn)原子彈所需的钚。同時(shí)用電磁別離法生產(chǎn)高富集鈾。1945年美國(guó)制成三顆原子彈。一顆用于試驗(yàn)，另兩顆分別投落在日本的廣島和長(zhǎng)崎。1952年研制氫彈成功。蘇、英、法分別于1949、1952、1960年爆炸原子彈。后來(lái)爆炸了氫彈。中國(guó)于1964年10月16日，1967年6月17日成功地爆炸了原子彈和氫彈。1945年8月6日和8月9日，美國(guó)將兩顆外號(hào)為“小男孩”和“胖子”的原子彈，分別投放到日本的廣島和長(zhǎng)崎，原子彈爆炸時(shí)釋放的巨大能量將兩座城市瞬間化為廢墟。廣島市80％的建筑物化為灰燼，6.8萬(wàn)人當(dāng)場(chǎng)喪生，5年后因原子彈死亡人數(shù)達(dá)到24.7萬(wàn)人；長(zhǎng)崎市60％的建筑物被摧毀，當(dāng)場(chǎng)傷亡8.6萬(wàn)人，5年后共死亡14萬(wàn)人。該地區(qū)核爆炸的幸存者也不同程度受到放射性污染，患了各種怪異的后遺癥，在隨后幾年中，又有大批人痛苦地死去。爆炸后的長(zhǎng)崎美國(guó)50年代研制出的第一顆航空投擲型氫彈－MK17型氫彈。重達(dá)21噸兩個(gè)小時(shí)后，周恩來(lái)總理在人民大會(huì)堂接見(jiàn)3000名大型音樂(lè)舞蹈史詩(shī)《東方紅》的演職人員時(shí)宣布了這一特大喜訊。國(guó)外最先獲得中國(guó)爆炸原子彈消息的是美國(guó)，美國(guó)總統(tǒng)約翰遜卻聲稱：“中國(guó)只不過(guò)爆炸了一個(gè)小東西。幾天后，美國(guó)根據(jù)可靠情報(bào)又改口說(shuō)：“中國(guó)這顆原子彈的當(dāng)量比我們當(dāng)年投向廣島的那顆還要大”。原子彈爆炸的當(dāng)晚，中國(guó)政府發(fā)表聲明嚴(yán)正指出：毛澤東主席有一句名言：“原子彈是紙老虎”。過(guò)去我們這樣看，現(xiàn)在我們?nèi)匀贿@樣看。中國(guó)發(fā)展核武器，不是由于中國(guó)相信核武器的萬(wàn)能，要使用核武器。恰恰相反，中國(guó)發(fā)展核武器，是為了打破核大國(guó)的核壟斷，是為了防御。中國(guó)政府鄭重承諾：中國(guó)在任何時(shí)候、任何情況下，都不會(huì)首先使用核武器。1967年6月17日上午8時(shí)20分，中國(guó)西部地區(qū)新疆羅布泊上空，中國(guó)第一顆氫彈爆炸試驗(yàn)獲得完全的成功。核彈降到距地面2930米的高度時(shí)，只聽(tīng)一聲巨響，閃出一道熾熱的白光，碧藍(lán)的天空隨即翻騰起熊熊烈火，傳來(lái)滾滾的雷鳴聲……紅色煙塵向空中急劇翻卷，愈來(lái)愈大，火球也愈來(lái)愈紅，火球上方漸漸形成了草帽狀云霧，與地面卷起的塵柱形成了巨大的蘑菇云。此刻，前方地平線上出現(xiàn)了兩顆火紅的太陽(yáng)，一顆在上，一顆在下，上面那顆強(qiáng)烈的光芒，使另一顆黯然失色。這蔚為壯觀的景象，撼人心魄。這是一顆人造“太陽(yáng)”，它的光亮比1000個(gè)真正的太陽(yáng)還亮。強(qiáng)烈的光輻射，將距爆心投影點(diǎn)400米處的鋼板鑄件燒化，水泥構(gòu)件的表面被烙成下玻璃體；布放在8公里以內(nèi)的狗、10公里以內(nèi)的兔子，當(dāng)場(chǎng)死亡一半；700米處的輕型坦克被完全破壞，車(chē)內(nèi)動(dòng)物全部炭化；沖擊波把距爆心投影點(diǎn)近3公里、重54噸的火車(chē)吹出18米，3.4公里處的半地下倉(cāng)庫(kù)被揭去半截，14公里處的磚房被吹散……三、核能開(kāi)展歷史〔3〕3、原子能和平利用的三個(gè)階段〔1〕試驗(yàn)示范階段〔1946－1965〕1955年第一艘核潛艇〔核轟炸機(jī)失敗〕。1957年美國(guó)60MW西平港〔Shippingport)原型壓水堆建成。1960美國(guó)200MW德雷斯登〔Dresden)原型沸水堆建成。成為美國(guó)日后開(kāi)展的主線。蘇聯(lián)1954年5MW試驗(yàn)性石墨沸水堆，1959年壓水堆核動(dòng)力破冰船和核潛艇。1964年建成100MW原型石墨沸水堆和265MW原型壓水堆。成為蘇聯(lián)日后開(kāi)展的主線。三、核能開(kāi)展歷史〔4〕英國(guó)、法、加拿大、西德等國(guó)家當(dāng)時(shí)不能生產(chǎn)富集鈾，又不想承受美國(guó)的控制，只能選擇天然鈾的路線。英國(guó)1959年在軍用钚堆根底上建成4×45MW原型天然鈾石墨氣冷堆，以后不斷建造和改進(jìn)。法國(guó)1962年在軍用钚堆根底上建成60MW天然鈾石墨氣冷堆。加拿大1962年建成25MW天然鈾重水堆核電廠,為CANDU堆開(kāi)展奠定了根底。西德、瑞典、捷克等國(guó)建天然鈾重水堆。三、核能開(kāi)展歷史〔5〕鈉冷快堆：充分利用鈾釷資源，解決燃料增值問(wèn)題。研究認(rèn)為鈉冷快堆最有開(kāi)展。美國(guó)1951年0.2MW,1964年20MW。英國(guó)1962年14MW。法國(guó)1962年20MW.蘇聯(lián)1959年5MW，1969年12MW。這一階段各種堆型百花齊放。三、核能開(kāi)展歷史〔6〕〔2〕高速開(kāi)展階段〔1966－1980〕原因：(a)歐、美、日經(jīng)濟(jì)開(kāi)展很快，擔(dān)憂石油供給跟不上。(b)核電顯示出優(yōu)越性：$140/kW(OysterCreek)。西歐認(rèn)為：核能是擺脫依賴中東石油的唯一出路。美、蘇、日、西歐開(kāi)場(chǎng)制定龐大核電方案。美國(guó)于1966－1973年簽約170GW。73年石油危機(jī)，油價(jià)狂漲四倍。73-74年簽約67GW。良性循環(huán)：改進(jìn)技術(shù)、降低本錢(qián)。富集鈾水堆經(jīng)濟(jì)性好于天然鈾石墨堆。大規(guī)模出口。三、核能開(kāi)展歷史〔7〕法國(guó)、瑞典、日本、西德等國(guó)家先后放棄天然鈾路線，轉(zhuǎn)向富集鈾輕水堆。法國(guó)、日本借助引進(jìn)美國(guó)技術(shù)，逐漸建立起自己的輕水堆核工業(yè)體系。西德和瑞典獨(dú)立開(kāi)發(fā)各自的輕水堆技術(shù)，建立起核電工業(yè)體系，并開(kāi)場(chǎng)出口。蘇聯(lián)開(kāi)展石墨沸水堆和壓水堆。壓水堆出口東歐及古巴。70年代歐洲開(kāi)場(chǎng)解決富集鈾的自主供給問(wèn)題：法、意、比、西等國(guó)建立擴(kuò)散廠；英、德、荷蘭建立離心機(jī)廠。完畢美國(guó)富集鈾的統(tǒng)治。三、核能開(kāi)展歷史〔8〕開(kāi)展中國(guó)家核電的開(kāi)展：購(gòu)置核電廠，引進(jìn)技術(shù)，開(kāi)展本國(guó)核工業(yè)。由于考慮到富集鈾供給問(wèn)題，印度、巴基斯坦、阿根廷、羅馬尼亞等國(guó)相繼引進(jìn)加拿大的CANDU天然鈾重水堆。印度建立起本國(guó)的小型重水堆核電廠及核燃料工業(yè)體系。中國(guó)1973年決定建300MW壓水堆原型電站，1983年在秦山開(kāi)場(chǎng)施工，1991年建成。獨(dú)立自主完成核電廠建立的全過(guò)程。三、核能開(kāi)展歷史〔9〕快堆的開(kāi)展：英國(guó)1973年建成254MW原型快堆。法國(guó)1973年建成250MW鳳凰〔Phenix)原型快堆(98年關(guān)閉,2003年討論重新啟動(dòng))。1986年建成1200MW超鳳凰〔Superphenix)示范快堆?！矄?wèn)題不斷，01年關(guān)閉〕蘇聯(lián)1973年建成150MW發(fā)電和海水淡化兩用的BN－350原型快堆，1980年建成560MW的BN－600示范快堆。西德1979年20MWKNK-2試驗(yàn)快堆〔改裝〕，1985年建成SNR-300原型快堆〔反核，撤除〕。三、核能開(kāi)展歷史〔10〕〔3〕滯緩開(kāi)展階段〔1981－2005〕石油危機(jī)使經(jīng)濟(jì)開(kāi)展減緩。1973，1979年兩次石油危機(jī)。油價(jià)由$1.8/桶(1969)漲至$12/桶〔1974〕，$30/桶〔1982〕大規(guī)模采用節(jié)能措施，使電力需求大幅度下降對(duì)核電經(jīng)濟(jì)性估計(jì)過(guò)于樂(lè)觀。原型堆200MW，商用堆放大5倍為1000MW。工期加倍，單價(jià)上漲近10倍。核電管理跟不上；公眾開(kāi)場(chǎng)關(guān)注；平安審批加強(qiáng)；風(fēng)險(xiǎn)大；投資者信心缺乏等。三、核能開(kāi)展歷史〔11〕1979年3月美國(guó)三里島〔ThreeIsland-2)事故。雖未引起人員傷亡，卻對(duì)核電開(kāi)展產(chǎn)生了深遠(yuǎn)的影響。NRC加強(qiáng)平安管理。提出新的要求。美國(guó)再?zèng)]有新的核電訂貨。1986年蘇聯(lián)切爾諾貝利〔Chernoby-4)核電事故，對(duì)核電開(kāi)展雪上加霜。造成嚴(yán)重人員傷亡〔31人〕、大面積環(huán)境污染及人員遷徙，格外加重了人們的擔(dān)憂。歐洲核核電開(kāi)展極為緩慢。三、核能開(kāi)展歷史〔12〕

日本于96、97年建成兩個(gè)先進(jìn)沸水反響堆〔ABWR,K6/K7〕，浜岡5號(hào)2005年運(yùn)行

志賀2號(hào)2006年3月運(yùn)行,臺(tái)灣龍門(mén)電站4號(hào)反響堆ABWR在建中。2005年芬蘭EPR開(kāi)工印度、韓國(guó)等開(kāi)展中國(guó)家仍大力開(kāi)展核電。北朝鮮壓水堆核電站02年開(kāi)土開(kāi)工。六方會(huì)談，目前形勢(shì)復(fù)雜。伊朗濃縮鈾方案？？？三、核能開(kāi)展歷史〔13〕核能迎來(lái)第二個(gè)春天〔2006－〕經(jīng)濟(jì)開(kāi)展受能源及環(huán)境制約凸顯美國(guó)把擴(kuò)大核能作為國(guó)家能源政策的重要組成局部；俄羅斯制定了較大規(guī)模的核電方案，已在南方建造一座100萬(wàn)千瓦的反響堆，還有4座機(jī)組也在建立中；日本政府提出核電立國(guó)，方案在2021年前新建13座核電廠，2021年后，再建7座核電廠；近期，亞洲有11個(gè)國(guó)家分別提出將要開(kāi)展核電。三、核能開(kāi)展歷史〔14〕〔4〕中國(guó)核電的開(kāi)展〔11＋4+8＋4＋2＋？〕秦山一期300MW壓水堆原型電站，1983年在秦山開(kāi)場(chǎng)施工，1991年建成。獨(dú)立自主完成和電廠建立的全過(guò)程。大亞灣核電站2×984MW引進(jìn)法國(guó)成套核電設(shè)備，于94年建成。三、核能開(kāi)展歷史〔15〕秦山二期2×650MW壓水堆核電站。主構(gòu)造工程于1996年6月2日開(kāi)場(chǎng)。1、2號(hào)機(jī)組于2002年6月及12月投入商業(yè)運(yùn)行。嶺澳核電站〔大亞灣二期〕2×984MW壓水堆核電站。法國(guó)技術(shù)。1997年5月15日1號(hào)機(jī)組進(jìn)展第一罐混凝土澆注。2臺(tái)機(jī)組分別于2002年7月和2003年3月投入商業(yè)運(yùn)行。三、核能開(kāi)展歷史〔16〕秦山三期2×728MW，CANDU-6型加壓重水反響堆〔PHWR〕機(jī)組。2002年底投入商業(yè)運(yùn)行。田灣核電站2×1060MW，VVER-1000/428NPP-91型PWR機(jī)組。為中俄合作工程，1999年10月20日，2000年9月20日1，2號(hào)機(jī)組澆注第一罐混凝土。2006年5月12日，田灣核電站1號(hào)機(jī)組首次并網(wǎng)成功；2號(hào)機(jī)組于2007年年底并網(wǎng)發(fā)電。三、核能開(kāi)展歷史〔18〕秦山二期〔3，4號(hào)機(jī)組〕2005年11月9日在北京簽訂合同。3號(hào)機(jī)組于2006年4月開(kāi)工建立，2007年12月28日反響堆廠房平安殼穹頂整體一次性吊裝成功，核島主廠房提前3個(gè)月實(shí)現(xiàn)封頂目標(biāo)。預(yù)計(jì)在2021年前后，3、4號(hào)機(jī)組投入運(yùn)行。嶺澳核電站二期規(guī)劃2*100百萬(wàn)千瓦級(jí)壓水堆核電機(jī)組。2004年7月，國(guó)務(wù)院批準(zhǔn)建立；2005年12月正式開(kāi)工；兩臺(tái)機(jī)組將分別于2021年和2021年建成。三、核能開(kāi)展歷史〔19〕遼寧紅沿河〔1-4號(hào)機(jī)組〕位于遼寧省大連市瓦房店?yáng)|崗鎮(zhèn)4×100萬(wàn)千瓦CPR1000，國(guó)內(nèi)首個(gè)自主品牌由中廣核、中電投和大連市建立投資公司按照45:45:10的股比投資組建。07年8月18日一號(hào)機(jī)組澆注第一罐混凝土。2021年1月3日，3＃、4＃機(jī)組負(fù)挖工程開(kāi)工。三、核能開(kāi)展歷史〔20〕廣東陽(yáng)江核電站陽(yáng)江核電站位于廣東省陽(yáng)江市東平鎮(zhèn)沙環(huán)，是中廣核集團(tuán)在廣東地區(qū)的第二核電基地。一期工程擬建立四臺(tái)百萬(wàn)千瓦級(jí)壓水堆核電機(jī)組〔CPR1000〕，由中廣核集團(tuán)陽(yáng)江核電負(fù)責(zé)建立和運(yùn)營(yíng)。2007年9月26日，開(kāi)場(chǎng)核島負(fù)挖。

InoperationConstructionBeijingShanghaiQinshanDayaBayTianwan中國(guó)核電廠現(xiàn)狀

秦山核電站－秦山一期

秦山核電站－秦山一期反應(yīng)堆換料

反應(yīng)堆控制棒

秦山核電站－秦山二期秦山二期2號(hào)機(jī)組于2004年3月并網(wǎng)發(fā)電。（浙江海鹽縣）

秦山核電站－秦山二期廣東大亞灣核電廠廣東大亞灣核電站位于深圳市龍崗區(qū)大鵬鎮(zhèn)麻嶺角，西距深圳市直線距離約45公里，西南距香港特別行政區(qū)尖沙咀直線距離約52公里

大亞灣核電站控制室常規(guī)島內(nèi)景建造中的江蘇田灣核電站建造中的江蘇田灣核電站雙層安全殼反應(yīng)堆廠房穹頂?shù)跹b先進(jìn)的數(shù)字化分布控制系統(tǒng)〔DCS〕由運(yùn)行儀控〔TXP〕和平安儀控〔TXS〕兩局部組成，是目前我國(guó)核電站首次引進(jìn)的全數(shù)字儀控系統(tǒng)。由于DCS系統(tǒng)具有可靠性高，監(jiān)視控制功能強(qiáng)及安裝維護(hù)方便等特點(diǎn)，將會(huì)為核電站平安、經(jīng)濟(jì)、高效運(yùn)行發(fā)揮重要作用。AES-91－技術(shù)特點(diǎn)?全數(shù)字化主控室4通道平安系統(tǒng)包括：堆芯應(yīng)急冷卻系統(tǒng)、事故濃硼注入系統(tǒng)、平安殼噴淋系統(tǒng)和事故給水系統(tǒng)每個(gè)平安系統(tǒng)由4個(gè)完全獨(dú)立和實(shí)體隔離的通道組成。這樣在運(yùn)行中形成了一個(gè)系統(tǒng)運(yùn)行、三個(gè)系統(tǒng)備用的“N+3〞的多重保護(hù)組合，從而大大提高了電廠的平安性。AES-91－技術(shù)特點(diǎn)?安注泵系統(tǒng)汽輪機(jī)組反應(yīng)堆裝堆實(shí)驗(yàn)裝堆安裝吊籃奠定基礎(chǔ)二、核能開(kāi)展歷史〔21〕三代招標(biāo)：2004年9月中國(guó)政府決定為浙江三門(mén)、〔廣東陽(yáng)江〕山東海陽(yáng)共計(jì)四臺(tái)機(jī)組進(jìn)展第三代百萬(wàn)千瓦級(jí)核電站招標(biāo)。2006年12月16日，發(fā)改委主任馬凱和美國(guó)能源部長(zhǎng)鮑德曼簽署?中美簽署先進(jìn)壓水堆核電技術(shù)轉(zhuǎn)讓諒解備忘錄?，說(shuō)明日系企業(yè)所控制的美國(guó)西屋公司〔AP1000〕最終擊敗法國(guó)阿?，m集團(tuán)〔EPR〕，贏得了中國(guó)第三代核電招標(biāo)。

組建國(guó)家核電技術(shù)公司〔國(guó)核技〕2007年5月22日，國(guó)家核電技術(shù)在京成立。該公司是由國(guó)務(wù)院及局部國(guó)有企業(yè)共同出資組建的有限責(zé)任公司。國(guó)家核電公司是代表國(guó)家對(duì)外簽約，受讓第三代先進(jìn)核電技術(shù)，實(shí)施相關(guān)工程設(shè)計(jì)和工程管理，通過(guò)消化吸收再創(chuàng)新形成我國(guó)核電技術(shù)品牌的主體，是實(shí)現(xiàn)第三代核電技術(shù)引進(jìn)、工程建立和自主化開(kāi)展的主要載體和研發(fā)平臺(tái)。方案首批4臺(tái)核電機(jī)組。

二、核能開(kāi)展歷史〔22〕

浙江三門(mén)核電站一期2*100萬(wàn)千瓦AP100007年12月31日下達(dá)開(kāi)工令。第一臺(tái)核電機(jī)組將于2021年3月澆注第一罐混凝土。2021年底投入商業(yè)運(yùn)營(yíng)。這將是世界上第一臺(tái)使用AP1000核電技術(shù)的核電站。2號(hào)機(jī)組2021年9月澆注第一罐混凝土，2021年2月并網(wǎng)發(fā)電。山東海陽(yáng)一期2*100萬(wàn)千瓦AP10002個(gè)機(jī)組分別于2021年1月和2021年7月澆注第一罐混凝土，于2021年6月和2021年12月并網(wǎng)發(fā)電。二、核能開(kāi)展歷史〔23〕廣東臺(tái)山核電站07年11月26日，法國(guó)阿海琺集團(tuán)與中國(guó)廣東核電集團(tuán)簽訂價(jià)值80億歐元的協(xié)議。根據(jù)協(xié)議，阿?，m集團(tuán)將與中國(guó)廣東核電集團(tuán)合作建造兩個(gè)新一代的歐洲壓水核反響堆〔EPR〕，并提供該反響堆運(yùn)行所需的一切效勞與原料。雙方還將于近期組建合資企業(yè)，共同進(jìn)展技術(shù)開(kāi)發(fā)，兩個(gè)EPR核反響堆將選址于廣東省臺(tái)山市。福建寧德、福清核電站2021年2月18日澆注第一罐混凝土，福建寧德〔廣核〕核電站開(kāi)工建立〔4×100萬(wàn)千瓦CPR1000〕，一號(hào)機(jī)組方案2021年投入商業(yè)運(yùn)行；2021年將開(kāi)建福清〔中核，華電〕核電工程。二、核能開(kāi)展歷史〔24〕

８６３方案建議人－兩彈一星元?jiǎng)?/p>

王大珩1915年生，36年畢業(yè)于清華物理系。兩院院士，我國(guó)應(yīng)用光學(xué)及光學(xué)工程的主要奠基人之一。王淦昌1907－1998，29年畢業(yè)于清華物理系。中國(guó)科學(xué)院院士、著名高能物理學(xué)家。

楊嘉墀1919-2006，41年畢業(yè)于上交大。中國(guó)科學(xué)院院士，著名空間自動(dòng)控制專(zhuān)家。陳芳允1916－2000，38年畢業(yè)于清華物理系。中國(guó)科學(xué)院院士，著名電子學(xué)家。

二、核能開(kāi)展歷史〔25〕863方案核能領(lǐng)域開(kāi)展情況能源領(lǐng)域首席科學(xué)家：王大中，趙仁愷，阮可強(qiáng)，李靜海；十一五專(zhuān)家158名〔07年/3月5日〕86年3月至2000年12月為國(guó)家一期“863〞方案階段。在能源領(lǐng)域上馬三個(gè)工程：65MW鈉冷快堆，10MW高溫氣冷堆，聚變裂變混合堆。a)2000年10月進(jìn)展的第一罐混凝土澆注，標(biāo)志著試驗(yàn)快堆建立的正式開(kāi)場(chǎng)。b)1995年6月10MW高溫氣冷堆開(kāi)場(chǎng)開(kāi)工，2000年底臨界。2003年1月底滿負(fù)荷并網(wǎng)成功。c)聚變裂變混合堆由于技術(shù)難度大，沒(méi)有完成。二、核能開(kāi)展歷史〔26〕2001年至2005年為國(guó)家十五“863〞方案階段“863〞能源領(lǐng)域繼續(xù)支持快堆〔專(zhuān)項(xiàng)〕和高溫氣冷堆〔氦氣透平直接循環(huán)發(fā)電系統(tǒng)〕。2002年8月快堆廠房封頂。方案09年臨界，2021年發(fā)電試驗(yàn)。2001年以來(lái)高溫堆在進(jìn)展調(diào)試及平安試驗(yàn)。同時(shí)進(jìn)展氦氣透平系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)。二、核能開(kāi)展歷史〔27〕?國(guó)家中長(zhǎng)期科學(xué)和技術(shù)開(kāi)展規(guī)劃綱要〔２００６-２０２０年〕?，國(guó)務(wù)院2006年２月９日發(fā)布重大專(zhuān)項(xiàng)16項(xiàng)：14+2核心電子器件高端通用芯片及根底軟件極大規(guī)模集成電路制造技術(shù)及成套工藝新一代寬帶無(wú)線移動(dòng)通信高檔數(shù)控機(jī)床與根底制造技術(shù)大型油氣田及煤層氣開(kāi)發(fā)大型先進(jìn)壓水堆及高溫氣冷堆核電站水體污染控制與治理轉(zhuǎn)基因生物新品種培育重大新藥創(chuàng)新艾滋病和病毒性肝炎等重大傳染病防治大型飛機(jī)高分辨率對(duì)地觀測(cè)系統(tǒng)載人航天與探月工程，二、核能開(kāi)展歷史〔28〕大型先進(jìn)壓水堆及高溫氣冷堆核電站石島灣高溫氣冷堆核電站示范工程位于山東省榮成市，工程方案2021年9月正式開(kāi)工建立，2021年年底并網(wǎng)發(fā)電。該廠址遠(yuǎn)期規(guī)劃容量為780萬(wàn)千瓦，包括380萬(wàn)千瓦高溫氣冷堆核電機(jī)組和400萬(wàn)千瓦壓水堆核電機(jī)組。山東石島灣核電由中國(guó)華能集團(tuán)公司、中國(guó)核工業(yè)建立集團(tuán)公司、清華大學(xué)于2007年1月共同出資組建成立，負(fù)責(zé)建立和運(yùn)營(yíng)高溫氣冷堆核電站示范工程。2021年1月16日，石島灣高溫氣冷堆核電站示范工程可行性研究報(bào)告通過(guò)審查。2021年2月15日，高溫氣冷堆核電站總體方案獲國(guó)務(wù)院批準(zhǔn)當(dāng)今核電站概況截至2007年12月，世界30個(gè)國(guó)家和地區(qū)運(yùn)行的核電機(jī)組共有439個(gè)。其中美國(guó)是世界上核電站最多的國(guó)家，擁有104座，核電占該國(guó)總發(fā)電量的比例為19％。日本的核電站數(shù)量是55座，核電比例為30％，方案到2030年將核電比例提高到41％。俄羅斯有31座，歐盟有16國(guó)擁有核電站，核電站總數(shù)158個(gè)。據(jù)世界原子能機(jī)構(gòu)的統(tǒng)計(jì)，未來(lái)65座正在興建或正在立項(xiàng)的核電站中，2/3分布在亞洲各國(guó)。中國(guó)目前運(yùn)行核電機(jī)組11個(gè)，核電比例為1.9％，核電裝機(jī)容量900萬(wàn)千瓦，方案到2021年提高到4000萬(wàn)千瓦。印度運(yùn)行核電機(jī)組17個(gè)，核電比例為2.6％，方案到2021年增加20至30個(gè)新核電機(jī)組。

運(yùn)行中的反應(yīng)堆建造中的反應(yīng)堆機(jī)組數(shù)總凈裝機(jī)容量(MWe)機(jī)組數(shù)

總凈裝機(jī)容量(MWe)阿根廷29351692亞美尼亞1376

比利時(shí)75712

巴西21885

保加利亞63538

加拿大149998

中國(guó)11900043600捷克共和國(guó)525691912芬蘭42656

法國(guó)5963103

德國(guó)1921122

匈牙利41729

印度142503

伊朗

22111日本554569122515韓國(guó)161299043820世界核電現(xiàn)狀-核電反應(yīng)堆一覽立陶宛22370

墨西哥21308

荷蘭1449

巴基斯坦2425

羅馬尼亞16501650俄羅斯聯(lián)邦291984333375南非21842

斯洛伐克624082776斯洛文尼亞1632

西班牙97470

瑞典119432

瑞士53079

英國(guó)3512968

烏克蘭131120743800美國(guó)10497145

世界總計(jì)4383510863129891*總計(jì)中包括中國(guó)臺(tái)灣省正在運(yùn)行的6臺(tái)機(jī)組（其總裝機(jī)容量為4884MWe）和兩臺(tái)正在建造中的機(jī)組，表反映截至2001年4月向IAEA報(bào)告情況各國(guó)核電占總發(fā)電量的份額（截至2001年4月）

堆

型機(jī)

組凈功率MWe機(jī)

組凈功率MWe（運(yùn)行中）（總計(jì)）壓水堆256227690289259492沸水堆92797749886866各種氣冷堆32108503210850各種重水堆43218395227241水冷卻石墨堆13125451413470快中子增殖堆279352573總計(jì)438353491490400492世界各種堆型核電機(jī)組一覽表國(guó)

家凈功率,MWe堆

型運(yùn)行日期關(guān)閉日期亞美尼亞

梅察莫爾1（Metzamor）440PWR1977.101989.2加拿大

道格拉斯角（DouglasPoint）216PHWR1968.91984.5根蒂萊1（Gentilly）250PHWR1972.51977.6法國(guó)

比熱伊1（Bugey）540GCR1972.71994.6希農(nóng)A1（Chinon）70GCR1964.21973.4希農(nóng)A2210GCR1965.21985.6希農(nóng)A3480GCR1966.81990.6超鳳凰（Creys-Malville）1200LMFBR1986.11998.12舒茲A（Chooz）310PWR1967.41991.10馬庫(kù)爾G2（Marcoule）38GCR1959.41980.2馬庫(kù)爾G338GCR1960.41984.6蒙達(dá)萊（Montsd'Arree）70GCHWR1968.61985.7圣洛朗A1（Saint-Laurent）480GCR1969.61990.4圣洛朗A2515GCR1971.111992.5世界已關(guān)閉的核電機(jī)組(共83個(gè)）德國(guó)

貢德雷明根A（Gundremmingen）237BWR1967.41980.1林根（Lingen）256BWR1968.101979.5內(nèi)德賴赫巴赫（Neideraichbach）100GCHWR1973.11974.8諾德1（Nord）408PWR1974.71990.12諾德2408PWR1975.41990.2諾德3408PWR1978.51990.2諾德4408PWR1979.111990.6萊因斯貝格1（Rheinsberg）70PWR1966.101990.10THTR-300296HTGR1987.61989.10維爾加森（Wuergassen）640BWR1972.121995.5意大利

卡奧索（Caorso）860BWR1981.121990.6加里利亞諾（Garigliano）150BWR1964.61982.3拉蒂納（Latina）153GCR1964.11987.12特里諾維切累斯（TrinoVercellese）260PWR1965.11990.6日本

東海1（Tokai）159GCR1966.71998.3哈薩克斯坦

阿克套（Aktau）135LMFBR1973.71999.4荷蘭

多德瓦德（Dodewaard）55BWR1969.11997.3俄羅斯

別洛雅爾斯基1（Beloyarskiy）102LGR1964.41983別洛雅爾斯基2146LGR1969.121990.1新沃羅涅日斯基1,Novovoronezhskiy265PWR1964.121988.2新沃羅涅日斯基2336PWR1970.41990.8特羅伊茨克A（Troitsk）100LGR1958.91989特羅伊茨克B100LGR1959.121989特羅伊茨克C100LGR1960.121989特羅伊茨克D100LGR1961.121990.11特羅伊茨克E100LGR1962.121990.11特羅伊茨克F100LGR1963.121990.11斯洛伐克

博胡尼斯A1（Bohunice）104GCHWR1972.121979.5西班牙

范德洛斯1（Vandellos）480GCR1972.81989.10瑞典

巴舍拜克-1（Barsebaeck）615BWR1975.71999.12烏克蘭

切爾諾貝利1（Chernobyl）950LGR1978.51996.11切爾諾貝利2950LGR1979.51991.8切爾諾貝利3950LGR1982.62000.12切爾諾貝利4950LGR1984.41986.4英國(guó)

伯克利1（Berkeley）138GCR1962.111989.3伯克利2138GCR1962.111988.10敦雷PFR（DounreayPFR）250LMFBR1976.81994.3欣克利角A1（HinkleyPoint）235GCR1965.42000.5欣克利角A2235GCR1965.52000.5亨特斯頓A1（Hunterston）160GCR1964.31990.3亨特斯頓A2160GCR1964.91989.12特勞斯菲尼茲1（Trawsfynydd）195GCR1965.31991.2特勞斯菲尼茲2195GCR1965.41991.2溫弗里斯SGHWR（WinfrithSGHWR）92HWLWR1968.21990.9美國(guó)

大巖角（BigRockPoint）67BWR1965.111997.8BONUS72BWR1964.81968.6德累斯頓1（Dresden）200BWR1960.71978.10費(fèi)米1（Fermi）61LMFBR1966.81972.11圣符侖堡（FortSt.Vrain）330HTGR1979.11989.8哈德姆內(nèi)克（HaddamNeck）590PWR1968.11996.12哈勒姆（Hallam）75LMGMR1963.111964.9漢福德-N（Hanford-N）860LGR1966.71988.2亨博爾特灣3（HumboldtBay）63BWR1963.81976.7印第安角1（IndianPoint）257PWR1963.11974.10拉克羅斯（LaCrosse）50BWR1969.111987.4緬揚(yáng)基（MaineYankee）860PWR1972.121997.8米爾斯通1（Millstone）660BWR1971.61998.8博斯芬德（Pathfinder）59BWR1966.71967.10桃花谷1（PeachBottom）40HTGR1967.61974.11蘭喬賽可（RanchoSeco）913PWR1975.41989.6圣奧諾弗雷1（SanOnofre）436PWR1968.11992.11希平港（Shippingport）60PWR/LWBR1957.121982.10肖哈姆（Shoreham）809BWR—*1989.5三里島2（ThreeMileIsland）792PWR1978.121979.3特羅詹（Trojan）1095PWR1976.51992.11揚(yáng)基（Yankee）167PWR1961.71991.9宰恩1（Zion）1040PWR1973.121998.1宰恩21040PWR1974.91998.1世界核電站分布圖歐洲核電站分布圖亞洲核電站分布圖北美洲核電站分布圖四、開(kāi)展與挑戰(zhàn)(1)1、核能：核電、核熱〔1〕核電世界核電容量增長(zhǎng)情況〔容量：GW〕年份核電當(dāng)年裝機(jī)容量核電十年增長(zhǎng)（％）電力當(dāng)年裝機(jī)容量電力十年增長(zhǎng)（％）核電份額（％）1950－-137-019601.2-54314.80.2197016.530.011507.81.41980135.023.420806.16.51990325.99.227953.011.72000351.30.732451.510.8四、開(kāi)展與挑戰(zhàn)(2)核電發(fā)電量份額為16%。〔2〕核熱世界一次能源有70％用于運(yùn)輸和供熱。目前俄羅斯、加拿大、哈薩克斯坦已直接用核能供熱。中國(guó)于1989年建成5MW自然循環(huán)供熱堆。四、開(kāi)展與挑戰(zhàn)(3)2、可控核聚變－未來(lái)能源〔1〕資源豐富氚是氫的一種同位素，天然氫中含氚0.0153%,氚在水中存在。1L水中含氚相當(dāng)于300L汽油的能量。海洋3m厚的水層含氚可供世界5000萬(wàn)年能源需要。取之不盡用之不竭。從水中提起氚費(fèi)用相對(duì)較低。四、開(kāi)展與挑戰(zhàn)(4)〔2〕平安熱核等離子條件產(chǎn)生困難，但破壞容易，任何事故都能使等離子體迅速冷卻，聚變堆迅速停堆。堆內(nèi)溫度高〔1－2〕×108K，但能量低，小于1GJ,事故釋放能量小。聚變堆爆炸的危險(xiǎn)比常規(guī)核電站低。四、開(kāi)展與挑戰(zhàn)(5)〔3〕清潔能源無(wú)氮氧化物、碳氧化物排放。無(wú)長(zhǎng)壽命放射性產(chǎn)物。高能中子會(huì)使構(gòu)造材料產(chǎn)生長(zhǎng)壽命放射性廢物，但可研制新的構(gòu)造材料。不是本身問(wèn)題。氚具有放射性，半衰期為12.3年。四、開(kāi)展與挑戰(zhàn)(6)〔4〕用途廣泛發(fā)電產(chǎn)生高能中子，是裂變堆的4倍。生產(chǎn)氚，鈷60，裂變材料。處理裂變電站長(zhǎng)壽命廢物。生產(chǎn)合成燃料，稀有金屬。宇宙空間航行器推動(dòng)。核能開(kāi)展的十字路口:世界現(xiàn)有核電機(jī)組將在2021－2030年前后陸續(xù)退役。是否開(kāi)展核能?如何選擇方向?問(wèn)題：核能是最正確選擇嗎？

四、發(fā)展與挑戰(zhàn)(7)可再生能源＋聚變

－解決未來(lái)世界能源問(wèn)題的主力化石能源－中流砥柱，任重道遠(yuǎn)可再生能源－大器晚成，前途無(wú)量裂變能－臨危授命，千秋功過(guò)聚變能－返璞歸真，來(lái)日方長(zhǎng)四、發(fā)展與挑戰(zhàn)(7)四、開(kāi)展與挑戰(zhàn)〔8〕1、核平安－嚴(yán)重事故2、核武器擴(kuò)散－原子彈、氫彈3、放射性廢物處理－污染環(huán)境，貽害子孫4、經(jīng)濟(jì)性－與常規(guī)能源競(jìng)爭(zhēng)5、人才短缺。四、挑戰(zhàn)〔1〕1、核平安－嚴(yán)重事故縱深防御三道防線：預(yù)防事故〔設(shè)計(jì)、建造、運(yùn)行〕，控制事故〔設(shè)計(jì)、運(yùn)行〕，緩解事故〔設(shè)計(jì)、標(biāo)準(zhǔn)、人員培訓(xùn)〕四、挑戰(zhàn)〔2〕〔1〕美國(guó)三哩島事故1979年3月28日，美國(guó)三哩島核電站2號(hào)機(jī)組發(fā)生美國(guó)商用堆核電站歷史上最嚴(yán)重的事故。由于設(shè)備故障及人員誤操作，使堆芯冷卻條件嚴(yán)重惡化，造成2/3堆芯融化或破壞。50％氣體裂變產(chǎn)物從燃料中釋放出來(lái)進(jìn)入平安殼。碘、銫溶解于水中，氪、氙留在平安殼的空氣中。又因人員誤操作，裂變產(chǎn)物經(jīng)通風(fēng)系統(tǒng)和煙囪進(jìn)入大氣，但量很少，居民無(wú)超劑量。四、挑戰(zhàn)〔3〕三名職工受到略高于年限值劑量的個(gè)人劑量。事故對(duì)公眾未造成任何輻射傷害，對(duì)環(huán)境的影響微缺乏道。事故后的撤離活動(dòng)引起公眾心理恐慌。反響堆退役和廢物清理經(jīng)濟(jì)損失巨大。事故對(duì)核工業(yè)的開(kāi)展影響深遠(yuǎn)。三哩島事故：壓水堆，97%負(fù)荷運(yùn)行?！?〕起因：工人維修凈化給水的離子交換系統(tǒng)，把凝結(jié)凈化水箱內(nèi)的樹(shù)脂送到樹(shù)脂再生箱〔錯(cuò)誤1〕。事故由凝結(jié)水流量喪失觸發(fā)給水總量喪失開(kāi)場(chǎng)。半分鐘后主蒸汽輪機(jī)跳閘?！?〕輔助給水泵按設(shè)計(jì)要求啟動(dòng)，但實(shí)際上流量因隔離閥關(guān)閉受阻〔三個(gè)串聯(lián)有兩個(gè)在調(diào)試試驗(yàn)時(shí)關(guān)閉〕〔錯(cuò)誤2〕?！?〕反響堆仍在滿功率下運(yùn)行，一回路溫度、壓力升高。3s后到達(dá)穩(wěn)壓器電動(dòng)泄壓閥整定值15.55MPa，泄壓閥開(kāi)啟。8s后一回路壓力到達(dá)緊急停堆整定值，自動(dòng)停堆。停堆后，一回路冷卻劑歷經(jīng)預(yù)期的收縮、水裝量損失、一回路壓力下降。13s時(shí)壓力到達(dá)穩(wěn)壓器泄壓閥關(guān)閉整定值，但它應(yīng)該關(guān)閉卻未能關(guān)閉〔錯(cuò)誤3〕?？刂剖覜](méi)有這個(gè)閥的直接狀態(tài)顯示，操作員誤認(rèn)為該閥已關(guān)閉〔錯(cuò)誤4，致命錯(cuò)誤〕。〔4〕后果1：這樣一回路以45m3/h的速度泄漏，蒸發(fā)器水位下降。沒(méi)有二回路冷卻，加上一回路不斷加熱＝蒸發(fā)器逐漸干涸。

三哩島事故：(5)事故發(fā)生100多秒時(shí)高壓注水系統(tǒng)〔HPIS〕自動(dòng)觸發(fā)從換料水池抽含硼水注入堆芯。但兩分鐘后操作員關(guān)閉了一臺(tái)高壓泵(錯(cuò)誤5〕。這樣注入水量小于泄漏量。操作員為什么關(guān)閉一臺(tái)泵哪？因?yàn)樗匆?jiàn)穩(wěn)壓器出現(xiàn)高水位指示。誤認(rèn)為一回路水量太多。一回路水量太多，穩(wěn)壓器變?yōu)閷?shí)心，失去穩(wěn)壓能力，十分危險(xiǎn)，必須防止。為什么會(huì)有錯(cuò)誤指示哪？由于泄壓，一回路有汽化，形成分散氣泡，造成水急劇涌入穩(wěn)壓器，形成虛假的液位?！?〕這時(shí)操作員仍不知道有流量損失。由于一回路蒸汽的增多，反響堆主泵出現(xiàn)劇烈振動(dòng)，操作員關(guān)閉了主泵以防止泵及管路被破壞。這樣強(qiáng)迫循環(huán)中斷。希望建立自然循環(huán)，但未能向希望的那樣建立起來(lái)。冷卻劑已經(jīng)不能覆蓋堆芯，衰變熱繼續(xù)蒸干冷卻劑。

三哩島事故：〔7〕后果2：停泵10分鐘后反響堆冷卻劑出口溫度迅速上升。2.5小時(shí)后堆芯大局部裸露，并經(jīng)歷持續(xù)高溫。導(dǎo)致燃料損壞，裂變產(chǎn)物釋放，并產(chǎn)生氫氣，堆芯嚴(yán)重?fù)p壞?！?〕15小時(shí)后成功實(shí)現(xiàn)強(qiáng)迫循環(huán)。事故完畢。

三哩島事故：四、挑戰(zhàn)〔4〕〔2〕前蘇聯(lián)切爾諾貝利事故1986年4月26日，切爾諾貝利核電站4號(hào)機(jī)組〔RBMK-1000〕發(fā)生核電歷史上最嚴(yán)重的事故。管理混亂，違章操作，堆設(shè)計(jì)缺欠為主要原因。RBMK為石墨慢化、輕水冷卻壓力管式沸水反響堆。優(yōu)點(diǎn)：沒(méi)有壓力容器和整汽發(fā)生器，可連續(xù)換料，中子平衡良好。缺點(diǎn)：低功率時(shí)綜合反響性為有正值，堆控制復(fù)雜。事故在平安試驗(yàn)過(guò)程中發(fā)生。由功率瞬變引發(fā)瞬發(fā)臨界造成功率劇增引起堆芯融化，熔融燃料碎粒與冷卻劑劇烈化學(xué)反響引起蒸汽和氫氣爆炸，石墨燃燒。四、挑戰(zhàn)〔5〕反響堆堆芯，反響堆廠房和汽輪機(jī)廠房被摧毀，大量放射性物質(zhì)釋放到大氣。放射性氣體煙云擴(kuò)散到歐亞上空。事