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变革风云四十年 李鹰翔:我国核技能的平和展开之路
发布时间:2022-07-03 03:46:23 来源:竞彩亚博
 
 

  编者按:核能的发现和运用是20 世纪人类科学技能展开的巨大作用。第2次世界大战期间,核能首要被用来制作新式兵器,美国在日本广岛、长崎先后投下两颗,构成史无前例的巨大损坏和伤亡并加速日本屈服,令全世界轰动。从此,核兵器与核战争成为世界各国政治家、军事家、战略家广泛重视的问题,核兵器也成为世界大国展开战略的要点,成为世界力气平衡的砝码,成为世界政治、交际、军事奋斗的东西,成为决议世界战争与平和的严峻要素。但是,核能究竟不是只为用来展开核兵器,更重要的一点,是它为社会出产力展开和人民生活质量改进供给了一种新动力和新技能。半个多世纪以来,核能、核技能广泛运用于发电、医疗、环保、食物安全、辐射育种、辐射加工、舰船动力等各个范畴,对我国和世界经济的展开、科学技能进步等起了重要作用。

  核技能是跟着核能的发现和运用而展开起来的新式高端技能,包含核能技能和核运用技能。核能技能首要便是用来制作核电站和展开核动力,我国核技能的平和展开之路李鹰翔核技能包含核能技能和核运用技能。核能技能首要用来制作核电站和展开核动力;核运用技能首要指同位素与辐射技能,运用范畴广泛国计民生各个方面。因而,有人形象地把核能技能称为核范畴的重工业,而把核运用技能称为核范畴的轻工业。

  核技能是跟着核能的发现和运用而展开起来的新式高端技能,包含核能技能和核运用技能。核能技能首要便是用来制作核电站和展开核动力,被描述为核范畴的重工业。

  电能的发现及其广泛运用是第2次工业革命的显著标志。我国榜首座发电厂于1882 年7 月在上海树立。100 多年来,我国发电厂一向运用煤炭、石油等化石燃料焚烧开释的能量来发电。这种焚烧开释的能量是一种化学能,它的负面作用是浓烟和煤灰给生态环境带来了污染损害。近年来我国北方许多城市发生严峻雾霾,烧煤是其间重要原因之一,欧美一些工业发达国家也曾有过这样的阅历。

  核能的优越性在于清洁、环保、安全、高效,发电过程中不发生二氧化硫、二氧化碳、氮氧化物等有害气体,也不发生堆积如山的煤灰,而且包含能量巨大:如1 千克铀-235 所发生的能量即相当于2700 吨规范煤。以一座百万千瓦火电厂为例,一年烧煤约需300 万吨,要6 万节火车皮运送,而相同规划的核电厂只需要核燃料30余吨,几辆货车便可运到。因而,欧美核能先进国家从20 世纪50 时代下半期开端实验运用核能发电,并在70时代初世界石油危机期间,敏捷到达展开高潮。苏联出手最早,1954 年6月核电厂开端入网送电;美国展开最快,到2000 年有104 台核电机组;法国核电比例最大,2000 年核发电占全国发电总量的76.4%。现在全世界共有32 个国家和区域具有438 台核电机组,年发电占世界总发电量的16%。很明显,核能现已成为代替煤炭的绿色动力的一种世界性挑选。

  新我国树立后,党和国家领导人非常重视核能、核技能的平和运用。早在1958 年我国榜首座核反响堆建成后不到两个月的时间内,就成功试制出放射性同位素并展开同位素的运用研讨。1970 年,当我国潜艇核动力陆上形式堆行将建成投入运转时,周恩来总理曾先后三次提出要在核动力堆基础上搞核电制作。他特别指出:从久远来看,华东区域缺煤少油,要处理华东区域用电问题,要依托核电。

  我国核电起步于20 世纪80 时代,开端先建了两座核电站:一座是自主研讨规划、自主制作运营的31 万千瓦原型堆的秦山核电厂,1991 年12 月15 日并网发电,从此完毕了我国大陆无核电的前史,被誉为“国之荣耀”;另一座是引入国外技能和资金制作的2 台98 万千瓦机组的广东大亚湾核电厂,于1994 年2 月和5 月相继投入商业运营。两座核电厂的制作都是成功的,现在都已安全运转20 多年,为华东区域和香港区域的经济社会展开、人民生活便当作出了奉献。大亚湾核电厂制作期间,1986 年苏联发生了切尔诺贝利核电站事端,为此曾引起香港部分大众的反核风云,经中央领导坚决清晰的表态和有关部分的科学解说,一起香港立法局议员还特地赴欧美国家调查后承认核电的安全可靠性,风云很快得到停息。

  20 世纪90 时代下半期,我国发动小批量核电制作共8 台机组,其间包含秦山二期、三期工程各2 台机组,连云港田湾核电厂和广东岭澳核电厂各2 台机组,装机容量共670 万千瓦。制作比较顺利,于21 世纪初接连建成发电,安全运转成绩首要方针均高于世界平均水平,没有发生影响环境与大众健康的事情,放射性废物排放总量及作业人员所受辐射剂量也都低于国家规定的限值。

  2005 年后,我国开端成规划地展开核电,先后接连开工制作的有秦山第二核电厂3、4 号机组,秦山方家山工程,岭澳核电厂3、4 号机组,大连红沿河核电厂,福建宁德核电厂,福建福清核电厂,广东阳江核电厂,浙江三门核电厂,山东海阳核电厂,广东台山核电厂,广西防城港核电厂,海南昌江核电厂等。到2012 年末,我国在建核电机组共30 台,总装机容量3267万千瓦。我国在建核电机组数占世界45.5%,装机容量占世界49.9%,是现在世界上在建核电规划最大的国家。

  2011 年3 月,日本福岛核事端在世界引起了很大轰动。这是一次由于地震和海啸叠加的自然灾害引起的严峻核事端。为了防止这类事端在我国发生,我国立即对包含在运、在建核电厂在内的悉数,展开了归纳安全查看,历时九个多月。查看作用整体结论是:我国核电作业起步较晚,在核电厂规划、制作和运转方面较好地吸收了世界老练经历,有比较齐备的、与世界接轨的核安全法规规范体系,在制作运转实践中遵循“质量榜首、安全榜首”的方针,并施行独立、严厉的安全评定和监督管理,有较好的核安全文化底蕴,核电运转一向坚持杰出的安全成绩,迄今未发生过世界核事情分级2 级及其以上的运转事情,具有齐备的应对规划基准事端的才干,也具有必定的严峻事端防备和缓解才干,安全危险处于受控状况,安满是有确保的。

  被誉为“国之荣耀”的秦山核电站三门核电项目主厂址全景尽管日本福岛核事端对核电展开带来一时的负面影响,但世界绝大多数国家都能理性地对待,面对动力安全和气候变化的两层压力,以为展开核电依然是仅有实际的合理挑选。美国、俄罗斯、英国作出了新的核电展开规划,苏丹、沙特阿拉伯、土耳其、阿根廷、哈萨克斯坦、越南等一些新式国家都在活跃谋划展开核电。我国在通过归纳安全查看和进一步采纳安全确保办法后,国家出台了《核安全与放射性污染防治“十二五”规划及2020 前景方针》和《核电中长期展开规划(2011—2020)》(调整),坚持安全高效展开核电,方针是到2020 年运转核电装机到达5800 万千瓦,而且还有装机容量3000 万千瓦在建。

  我国核电展开实施对外开放方针,在展开中我国引入了法国、俄罗斯、加拿大、美国的技能,也走出去协助巴基斯坦制作了恰希玛核电站和阿尔及利亚实验重水反响堆,并协助训练相关操作技能人员,制作质量和运转状况杰出,被誉为“南南合作模范”。2014 年8 月,由国家动力局和国家核安全局牵头安排专家组,对由中核集团和我国广核集团联合推出的“华龙一号”整体技能方案进行评定。专家组以为,“华龙一号”的老练性、安全性和经济性可满意三代核电技能要求,其规划技能、设备制作和运转保护技能具有自主知识产权,是现在能够自主出口的核电机型,这就为核电进一步遵循“走出去”战略,开辟世界核电商场,发明了更好更有利的条件。

  我国核电久远展开战略分三步走:榜首步,展开热中子堆。现在在运在建的核电反响堆都归于这一类。第二步,展开快中子增殖反响堆(简称快堆)。快堆的最大长处可使铀资源运用率从现在的1% 提高到60% 左右,还可使长衰变周期核废料发生量得到最大程度的下降,完成放射性废物最小化,谋福子孙后代。快堆是世界上第四代先进核能体系的主力堆型,通过多年尽力,我国已建成一座实验快堆,并在2011 年通过了国家验收。现在正在谋划制作演示快堆。第三步,展开受控核聚变反响堆(简称聚变堆)。热中子堆和快堆都是重原子核裂变反响发生能量,聚变堆则是轻原子核聚变反响发生能量。氢弹的爆破力便是轻原子核聚变反响发生的能量,但它是不受控的,爆破式开释能量;假如要用来发电就必须是受控的,技能难度极大,全世界已研讨了50 多年,估量还要几十年才干建成受控核聚变反响堆,完成发电商业运营。一旦完成,人类的动力问题就可能得到终究处理。我国在这方面也做了多年的研讨作业,取得了必定的作用,并在2006 年5 月参与了世界热核实验堆(ITER)方案。这个方案方针是验证受控聚变反响堆的技能可行性,共有欧盟、我国、美国、法国、俄罗斯、日本、印度、韩国等国参与,是现在世界上仅次于世界空间站的又一个世界大科学工程方案。

  核运用技能首要指同位素与辐射技能,由于它品种繁复,运用范畴非常广大,广泛工业、农业、医学、水利、环保、食物安全、安检、考古等各个方面,与国计民生休戚相关,被称为核范畴的轻工业。

  世界各国都非常重视核运用技能的运用展开。材料显现,1995 年美国同位素与辐射技能产品的运用对美国经济的奉献到达3310 亿美元,占美国当年GDP 的4.7%,并供给了395 万个作业岗位。2000 年日本同位素与辐射技能的经济规划为714 亿美元,占其GDP 总量的1.7%。我国现在从事同位素辐射技能研制与出产的单位约有300多家,从业人员约十万余人,估计年产值可达1000 亿元人民币。这些数字显现同位素与辐射技能运用具有广大的展开空间。

  我国同位素与辐射技能的开发运用起步于20 世纪50 时代末到60 时代中期,其时首要作业是树立组织、训练人员、预备条件和展开研讨。据不完全统计,这一时期全国共举行各类同位素技能短训班十余期,训练专业人员四五百人;我国科学院、我国农业科学院和医学科学院都树立了专业研讨室,有关高校相继开设了核专业课程,一些工业部分也先后展开了同位素与辐射技能的运用研讨。1958 年,我国出产出了榜首批放射性同位素共33 种;1963 年,我国榜首个辐射化学中心实验基地在吉林省开工兴修。“文革”期间,除了同位素出产及其在医学及农业辐射育种方面的运用外,同位素与辐射技能工业基本上处于阻滞状况。20 世纪70 时代下半期,同位素与辐射技能开端复苏并在80 时代今后呈现展开顶峰,在农业、工业、医疗卫生、科学研讨等各个范畴的运用得到日新月异的展开。

  以放射性同位素和辐射技能为代表的核技能在国民经济范畴的运用,依据其特有的功能可分为以下五类:

  榜首,运用辐射的易勘探功能展开的示踪技能,现已成为科学研讨、临床确诊、环境保护、水利监测、土壤上肥、探矿测井、药食物防伪、刑事侦破、考古判定等的重要手法。

  第二,运用辐射的穿透功能展开出的透视和主动操控技能,现已运用于各种物体的无损探伤、接连出产线的主动查验和操控、港口海关集装箱的在线查看、运动场和大型聚会的安全查看,以及火灾主动报警等仪器和东西。

  第三,运用辐射的生物效应进行治癌、灭菌杀虫。治癌指的是我们比较了解的“放射性医治(放疗)”,首要有三种办法。一是用同位素钴-60或电子直线加速器对癌瘤进行外照耀;二是把放射性同位素制成细针或细粒,埋入体内癌瘤近处或贴在病灶外表进行近照耀;三是把放射性同位素制成药物内服进行医治。灭菌杀虫,现在首要用于食物消毒和医疗用品消毒。食物安满是人类生计的基本确保。跟着物质生活水平的不断提高,人们对食物质量、安全的要求也越来越高。辐照加工不只能够按捺食物蜕变、延伸货架期,还能够使粮食不受虫蛀,洋葱、大蒜等蔬菜不长芽,苹果、芒果等鲜果推迟纯熟期。辐照食物不会发生放射性和有毒物质,也不损坏营养价值,能够安全食用。医疗用品消毒,如对注射器、针头、输液器、手术刀、纱布、纱带等的消毒。相对于惯例高温蒸煮和化学试剂消毒办法,辐射消毒具有常温操作、灭菌完全、能耗极低的长处,特别适用于羊肠线、外科手套、塑料导管、生物制品等不耐热物质的消毒,作用极好。

  第四,运用辐射的化学效应,展开辐射化工。辐射化工是运用辐射引发有机高分子的聚合或交联等反响,或出产新的高分子材料(如组成乳胶、泡沫塑料)、产品(如热收缩电缆附件、热收缩套管),或改进高分子材料的绝缘、耐热、耐腐蚀、阻燃等功能(如电线、电缆的聚乙烯覆盖层、塑料热水管)。辐射交联聚乙烯电线℃的高温状况下也可最大极限地防止老化,持久运用,被广泛地运用于飞机、宇宙飞船、轿车、计算机等高精设备、设备中。近年来,研讨开发的木塑复合材料,是用残次木材通过辐射加工代替优质木材,具有很好的经济效益和社会效益,已得到国家的高度重视。2005 年,国务院办公厅颁布的《关于加速推动木材节省和代用作业的定见》也特别提到了这项技能,要求加强方针引导,加大技能支持力度,争夺赶快构成工业出产规划。

  第五,运用辐射的能量制成各式各样放射性同位素电池,又称原子电池。它是把放射性同位素衰变宣布的能量转换成热能、电能或光能,特点是不需要阳光照耀,不受电磁搅扰,能够在失重、强风暴、极低温等恶劣环境下作业,运用寿命长,安全可靠。既能够用于人造卫星、航天飞船、太空勘探器,又能够用于灯塔、航标、气象站、极地观察站,还能够用于心脏起搏器,运用期可达十年以上。

  上述五类核技能已在我国得到广泛运用,特别在食物辐照加工、辐射消毒、辐射化工等范畴工业化最早,展开最快。跟着辐射加工技能的老练,同位素与辐射技能工业化、工业化的规划越来越大,影响的规模也越来越广,为我国经济社会展开、人民生活质量改进和科学技能进步作出了重要奉献。同位素与辐射技能工业是21世纪的朝阳工业。在新时期立异驱动战略的正确指引下,跟着各有关部分和职业的活跃推动,信任我国的核技能工业必将有更快更大的展开。



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