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      長期以來，公眾對于我國核電的發展高度關注。特別是近些年來，隨著核電技術的發展，各種新概念、新名詞層出不窮。其中，三代核電、四代核電等概念頗具代表性。四代核電的概念來自何處？四代核電有什么優勢？本報記者帶著這些問題走訪了中國原子能科學研究院研究員張東輝，請他為大家一一解答。

       記者（以下簡稱“記”）：四代核電的概念是怎么來的，其主要特征都是什么？

       張東輝（以下簡稱“張”）：到今天為止，核電站的發展已經歷了半個多世紀。國際上把上世紀50年代建設的實驗性核電廠和原型核電機組稱為第一代核電機組，比如美國的希平港核電站、前蘇聯的第一核電站等。上世紀60年代后期，在試驗性和原型核電機組建成的基礎上，陸續建成電功率在300MW以上的壓水堆、沸水堆、重水堆等核電機組，它們在進一步證明核能發電技術可行性的同時，使核電的經濟性也得以證明，表明核電可以與火電、水電相競爭。上世紀70年代，因石油漲價引發的能源危機促進了核電的發展，目前世界上商業運行的400多臺核電機組絕大部分是這段時期建成的，它們被稱為第二代核電機組，其中壓水堆和沸水堆占了大部分。

       第三代核電的概念則起源于上世紀90年代，當時美國電力研究院出臺了“先進輕水堆用戶要求”文件（即URD），用一系列定量指標來規范核電廠的安全性和經濟性。隨后，歐洲出臺的歐洲用戶對輕水堆核電廠的要求（即EUR），也表達了與URD相同或近似的看法。國際原子能機構也對其推薦的核安全法規（NUSS系列）進行了修訂補充，進一步明確了防范與緩解嚴重事故、提高安全可靠性和改善人因工程等方面的要求。國際上通常把滿足URD文件或EUR文件的核電機組稱為第三代核電機組。第三代是在第二代技術的基礎上進行改進的，包括ABWR、SYSTEM80+、AP600、AP1000、EPR等設計。

       為了從核能更長遠的可持續發展著想，以美國為首的一些工業發達國家聯合起來組成“第四代國際核能論壇”（即GIF），進行第四代核能系統的研究和開發。第四代先進核能系統概念2000年首先由美國提出，2001年得到眾多核能國家的認可。與第二、三代核電技術相比，第四代先進核能系統除了核反應堆外，還包括核燃料循環等相關環節。對于作為核心裝置的反應堆，提出了六種候選堆型，即鈉冷快堆、氣冷快堆、鉛冷快堆、超高溫氣冷堆、超臨界水堆和熔鹽堆。這六種堆型各有優勢，其技術基礎也大不相同。其中，鈉冷快堆的技術基礎已比較堅實。世界上曾建成18座鈉冷快堆，涵蓋了實驗快堆、原型快堆和經濟驗證性快堆，已積累了三百多堆年的運行經驗，工程技術已近成熟。

       以上就是四代核電的意義和來歷。

       記：第四代核電有什么優勢？

       張： 對于第四代核能系統，GIF提出了四個方面的要求：可持續性，安全性和可靠性，經濟性，以及核不擴散。其中，“可持續性”要求要大幅度提高資源利用率和放射性廢物最小化；“安全性和可靠性”要求非常低的堆芯熔化概率和無需廠外應急；“經濟性”要求在壽期內與其它類型能源可比，并財務風險可控；“核不擴散”要求系統要具有防擴散和反恐能力。

       以快堆為核心裝置的第四代核能系統可以全面符合以上的各項要求，具有三大特點：（1）快堆結合先進燃料循環系統 ，可大幅提高鈾資源利用率，這使得核電可以作為主力能源大規模持續發展；（2）嬗變乏燃料中的長壽命放射性廢物，實現核廢物最小化，讓核能的發展與環境充分友好；（3）固有安全性高，可以實現完全的非能動余熱導出，多道相互獨立的包容屏障可以保證即使在堆芯熔化的嚴重事故情況下也可以將放射性物質包容在廠內。

       記：作為第四代核能系統的主要堆型，快堆在我國該如何發展？

       張：我國核能發展的總體戰略是壓水堆—快堆—聚變堆。形成核燃料閉式循環體系，可以充分利用鈾資源，并實現核廢物的最小化，從而保證核裂變能的可持續發展。快堆及其燃料循環系統的發展對我國核資源的清潔高效利用和減少溫室氣體排放，對我國國民經濟建設等都具有十分重要的意義。掌握塊堆工程技術是我國掌握第四代核能技術的關鍵環節。

       在國家科技部和國防科工局的長期支持下，我國第一座快堆、“863”計劃重點項目——中國實驗快堆于2010年7月達到首次臨界，2011年7月首次成功并網發電，標志著我國在四代核能系統技術研發上的一個重大突破。在開發先進燃料系統的同時按照“實驗堆、示范堆、商業堆”三步走的戰略，逐步掌握塊堆工程技術。下一步將集中精力開展示范快堆研發建設，可望用10年左右的時間建成示范快堆，為最終建成完全符合第四代核能系統要求的快堆核電系統奠定基礎。