编制按:2025年中国人民抗日战争暨世界反法西斯战争胜利80周年大阅兵,世界最关注的是“巨浪-3”潜射洲际导弹、“东风-61”陆基洲际导弹、“东风-31”新型陆基洲际导弹和覆盖全球的东风-5C液体洲际战略核导弹。这些战略核导弹标志着中国已经成为世界核武器技术的顶尖国家。
中国从一个贫穷落后的国家、一个曾被西方核大国进行核威胁和核讹诈的国家,是如何发展成世界核大国?是如何用核武器捍卫世界和平?是如何向世界宣布不首先使用核武器、不向无核国家使用核武器的?本文将逐一道来。
十、核动力、核发电和平利用,中国核电总规模跃居世界第一
核原料、核技术不仅能够制造核武器危害人类,也可以利用核核原料、核技术为人类的生产、生活、疾病治疗服务,造福人类。
中国核能行业协会发布的《中国核能发展报告2025》蓝皮书显示,核电总体规模首次跃居世界第一;全国运行核电机组累计发电量达居全球第二。
自从地球上出现人类以来,为了求得生存和发展,一直在为寻找扩大能源而斗争。人们曾经利用过大自然所给予的各种动力资源,从最初依靠自己的体力,发展到利用畜力、水力、风力、太阳能和木材、煤炭、石油、天然气等等。
(中国现有核电站)
但由于人口的不断增加,生活对能源的需求仍将不断扩大。世界煤的开采只能维持200年,而石油和天然气则更短,为50年左右。为此,世界上许多国家,特别是那些动力资源贫乏的国家,都在寻找开发新能源的途径。而1939年巨大的核裂变能的发现,立即引起了各国能源专家的重视。
核动力,也称原子能,是利用可控核反应来获取能量,从而得到动力、热量和电能。产生核电的工厂被称做核电站,将核能转化为电能的装置包括反应堆和汽轮发电机组。核能在反应堆中被转化为热能,热能将水变为蒸汽推动汽轮发电机组发电。
利用核反应来获取能量的原理是:当裂变材料(例如铀-235)在受人为控制的条件下发生核裂变时,核能就会以热的形式被释放出来,这些热量会被用来驱动蒸汽机。蒸汽机可以直接提供动力,也可以连接发电机来产生电能。世界各国军队中的某些潜艇及航空母舰采取以核能为动力。
第一个成功的核裂变实验装置在1938年的柏林被德国科学家奥托·哈恩,莉泽·迈特纳和弗瑞兹·斯特拉斯曼制成。
(形成核能的核原料)
在第二次世界大战中,一些国家致力于研究核能的利用,它们首先研究的是核反应堆。1942年12月2日,恩里科·费米在芝加哥大学建成了第一个完全自主的链式核反应堆,在他的研究基础上建立的反应堆被用来制造轰炸了长崎的原子弹“胖子”中的钚。在这个时候,一些国家也在研究核能,它们的研究重点是核武器,但同时也进行民用核能的研究。
1951年12月20日,人类首次用核反应堆产生出了电能,这个核反应堆位于爱达荷州Arco的EBR-I试验增殖反应堆,它最初向外输出的功率为100 kW。
1952年,帕雷委员会(“总统的材料政策委员会”的简称)向当时的美国总统哈利·S·杜鲁门提交了一份报告,这份报告认为核能的前景“相当悲观”,它建议应该让科学家们研究太阳能。
1953年12月,美国总统德怀特·艾森豪威尔发表的名为“和平需要原子”的演说,这使美国政府开始资助一系列国际间的核能研究。
1954年6月27日,世界上第一个为电网提供电力的核电站在苏联的欧伯宁斯克开始运行。这个反应堆使用了石墨来控制核反应并用水来冷却,功率为5兆瓦。
全世界第一个投入商业运营的核反应堆是位于英格兰谢菲尔德的Calder Hall,它于1956年开始运行。它有一个Magnox型反应堆,最初的输出功率为 50兆瓦,后来提高到了200兆瓦。
宾夕法尼亚州码头市的一个压水型反应堆是美国第一个投入商业运营的反应堆。
(美国的核电站)
在1955年联合国的“第一次日内瓦会议”中,世界上聚集了最多的科学家来一起探索核能这个新领域。1957年,欧洲原子能共同体(EURATOM)、国际原子能机构(IAEA)一同成立。
核反应堆的功率提升迅速,从1960年代的不到1GW(吉瓦)猛长至1970年代的100GW,1980年代又升到了300GW。1980年以后,核反应堆的功率的提升变得不那么迅速了,到2005年,功率只上升到了366GW,大部分来自于中国的核能建设。
世界上首批商用核电厂于20世纪50年代投入运行。目前全球正在运营之中的商用核反应堆共有约440座,它们分布在31个国家和地区,总装机容量已超过360GMWe。作为基荷电力,核发电量占全球总发电量的16%,核电效率在不断提高;有56个国家和地区运行着284座研究堆和220多个船用核动力装置。核能每年提供人类获得的所有能量中的7%,或人类获得的所有电能中的15.7%。
俄罗斯的核能技术正在席卷世界,动摇日美欧的地位,在新一代核反应堆方面,俄罗斯接近实用化;在铀浓缩领域,俄罗斯是美国铀燃料的最大供应方;俄罗斯还为中国和印度的核电站建设提供技术支持。
英国是最早成功进入商用核能领域的国家,英国是第一个完成了整个核能运作周期的国家,英国是第一个能够用核能大量发电、多年持续供电,且将核电连上电网的国家。
法国将核能作为国家主要能源,如果按核能占总电能的百分比来看,法国则为全球第一,核能满足了80%的法国电能需求。
(法国的核电站建在比利时的家门口,遭到强烈反对)
美国每年产生的核能居全世界首位,美国人消耗的电能中有20%来自于核能。2006年的调查显示,欧盟需要的30%的电能来自核反应。
世界公认正在成为全球最大核能国家的是中国。根据世界核协会的报道,中国有5座电站正在建设,6座列入计划,19座正在筹划。到2020年,中国的国家核动力自力更生开发领导集团希望投入运转的装备能力达到40GW和正在建设的装备能力在18GW。就是说在今后15年新建30座核电站,这将使中国在核动力增长方面居世界首位。
在世界具有影响力的核技术和平利用的集团共有20个:分别是美国核协会、美国能源部、美国核能研究所、法国Areva(阿海珐、法国电力公司、加拿大原子能公司、埃及原子能管理局、EnergoAtom(乌克兰)、欧洲原子能共同体、印度原子能委员会、国际原子能机构IAEA)、哈萨克斯坦国家原子能公司、俄罗斯原子能部、阿根廷原子能委员会、巴基斯坦原子能委员会、英国原子能管理局、世界核协会(国际)、中国原子能工业有限公司、中国原子能科学研究院、中国国家原子能机构。
(英国的核电站)
1970年春节前夕,周恩来总理在听取上海市汇报时指示:“从长远来看,华东地区缺煤少油,要解决华东地区用电问题,需要搞核电。”随后,上海市于2月8日开会启动核电站筹备工作,代号“728”工程。1972年,技术方案由最初的熔盐堆改为压水堆。1974年,周恩来总理主持会议原则批准了30万千瓦压水堆核电站方案。1982年确定厂址定在浙江海盐县秦山脚下。1991年并网发电,结束了中国大陆无核电的历史。
上世纪70年代,主管电力的水电部于1977年成立核电局,做出了引进百万级的决定。在统一组织下,广东省电力公司与香港中华电力公司合作,1985年初成立广东核电合营有限公司。广东大亚湾核电站确定引进法国技术,于1979年开始可行性研究,1987年开工建设,1994年上半年两台机组先后投入商业运行。
中国核电发展历史上重要的一个里程碑是于1983年初召开的回龙观会议,与会40多个单位约150位专家共同议定了《核能发展技术政策要点》,确定了百万千瓦级压水堆为主、走引进技术并逐步国产化的道路。1983年9月成立国务院核电领导小组。
1988年,成立能源部,能源部统一规划电力发展,包括核电。能源部根据电力发展规划,确定了中国第一部核电发展规划,并启动了全国范围的核电厂选址工作。目前已有辽宁徐大堡和红沿河厂址、广东的岭澳和阳江厂址、浙江的三门厂址、福建的长乐和惠安厂址、山东的海阳和乳山厂址、江苏的连云港厂址和江西的彭泽厂址。
(核裂变实验装置)
对中国核电发展影响最为深远的事件是2003年开始的第三代核电国际招标,最后于2006年选中西屋电气的AP1000先进压水堆技术,成立了负责引进消化吸收AP1000核电技术的国家核电技术公司,并启动了山东海阳和浙江三门自主化依托项目,分别建设2台AP1000核电站。随后,又批准了在广东台山引进法国EPR三代核电技术的两台核电站项目。
这个阶段,秦山二期2×60万千瓦压水堆核电站于1987年正式获批立项,1996年6月开工建设,2002年1号机组投入商业运行,2004年2号机组投入商业运行。
日本福岛核电事故之后,工业界对核电安全的标准有所提高。在以往技术设计的基础之上,中核集团开发出ACP1000,中广核集团开发出ACPR1000+,均满足所谓的第三代核电技术安全标准。
2014年12月,ACP1000通过了国际原子能机构(IAEA)反应堆通用设计审查(GRSR)。审查持续一年多时间,这是我国自主三代核电技术首次面向国际同行审查。专家认为,ACP1000在设计安全方面是成熟可靠的,满足IAEA关于先进核电技术最新设计安全要求;其在成熟技术和详细的试验验证基础上进行的创新设计是成熟可靠的。
为了增强国内力量在核电“走出去”过程中的协同性,提高在国际市场上的核心竞争力,自2013年4月开始,中核集团和广核集团将各自的百万千瓦级技术进行融合,形成我国自主知识产权、自主品牌的三代核电技术“华龙一号”。“华龙一号”成熟性、安全性和经济性满足三代核电技术要求,设计技术、装备制造和运行维护技术等领域的核心技术具有自主知识产权,2014年8月通过国家总体技术方案审查会。
(苏联第一个核电站)
《中国核能发展报告2025》蓝皮书显示,截至目前,我国在运在建和核准建设的核电机组共是102台、装机容量达到1.13亿千瓦,核电总体规模首次跃居世界第一。
我国核电发电量也持续增长,2024年全国运行核电机组累计发电量达到4447亿千瓦,占全国发电量的百分之4.72%,居全球第二。相对于减少燃烧标准煤1.27亿吨,减少二氧化碳排放3.34亿吨。
此外,2024年,我国核电工程建设投资完成1469亿元。较上年增长520亿元,创历史新高。
中国将在核能利用上走向世界的前列已经是大势所趋。
人类还利用核技术开拓了核医学领域。核医学是采用核技术来诊断、治疗和研究疾病的一门新兴学科。它是核技术、电子技术、计算机技术、化学、物理和生物学等现代科学技术与医学相结合的产物。核医学可分为两类,即临床核医学和基础核医学或称实验核医学。核医学诊断方法具有灵敏、简便、安全、无损伤等优点,用途非常广泛,几乎所有组织器官或系统的功能检查,都可应用。
(中国第一个生产原子弹的铀矿)
1896年法国物理学家Becquerel发现铀的放射性,第一次认识到放射现象(在研究铀盐时,发现铀能使附近包在纸包的感光胶片感光,由此断定铀能不断地自发地放射出某种看不见的、穿透力强的射线)。
中华医学会核医学分会是中华医学会所属许多专科分会之一。1980年5月在石家庄召开了第一次全国核医学学术会议,在会议上成立了”中华医学会、中国核学会核医学学会”,核医学会受两个学会的双重领导。这次大会的召开,对推动我国核医学的发展起了重要作用。
《中国核能发展报告2025》蓝皮书显示,中国同位素自主供应能力实现显著突破。2024年,中国首次利用核电商用堆批量生产碳—14同位素,实现了碳—14同位素供应全面国产化。此外,核医疗装备国产化也加快推进,国际合作不断取得新进展。
人类核技术、核武器诞生80年来,中国核武器的发展进步,中国对核武器使用的承诺,中国对核武器的限制与控制,中国对核武器的责任与担当,中国对核技术的和平开发与利用世界有目共睹。