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        近年來，世界各國提出了許多新概念的反應堆設計和燃料循環方案。2000年1月，在美國能源部的倡議下，十個有意發展核能利用的國家派專家聯合組成了“第四代國際核能論壇”（GIF），于2001年7月簽署了合約（Charter），約定共同合作研究開發第四代核能系統（Gen Ⅳ）。這十個國家是：美國、英國、瑞士、南非、日本、法國、加拿大、巴西、韓國和阿根廷。第四代核能系統開發的目標是要在2030年左右創新地開發出新一代核能系統，使其在安全性、經濟性、可持續發展性、防核擴散、防恐怖襲擊等方面都有顯著的先進性和競爭能力；它不僅要考慮用于發電或制氫等的核反應堆裝置，還應把核燃料循環也包括在內，組成完整的核能利用系統。
　　GIF主要是由各國政府部門支持的科研院所、高等院校和工業界的專家所組成，自2000年至2002年三年中，先后有100多名專家開過八次研討會，提出了第四代核能系統的具體技術目標，主要是：
　　1、核電機組比投資不大于1000美元/KW，發電成本不大于3美分/KWh，建設周期不超過三年；
　　2、非常低的堆芯熔化概率和燃料破損率，人為錯誤不會導致嚴重事故，不需要廠外應急措施；
　　3、盡可能減少核從業人員的職業劑量，盡可能減少核廢物產生量，對核廢物要有一個完整的處理和處置方案，其安全性要能為公眾所接受；
　　4、核電站本身要有很強的防核擴散能力，核電和核燃料技術難于被恐怖主義組織所利用，這些措施要能用科學方法進行評估；
　　5、要有全壽期和全環節的管理系統；
　　6、要有國際合作的開發機制。
　　GIF在2002年5月在巴黎舉行的研討會上，選定了六種反應堆型的概念設計，作為第四代核能系統的優先研究開發對象。這六種堆型中，有三種是熱中子堆，有三種是快中子堆。
　　屬于熱中子堆的是：
　　超臨界水冷堆（SCWR， Supercritical water-cooled Reactor）
　　很高溫氣冷堆（VHTR， Very-high-temperature gas-cooled reactor）
　　熔鹽堆（MSR，Molten salt reactor）
　　屬于快中子堆的是：
　　帶有先進燃料循環的鈉冷快堆（SFR, Sodium-cooled fast reactor）
　　鉛冷快堆（LFR, Lead-cooled fast reactor）
　　氣冷快堆（GFR, Gas-cooled fast reactor）
　　無論對這六種堆型中的任何一種來說，要從現在的概念設計進展到商用示范，都有大量的研究開發工作要做，需要相當長的時間。
　　參加GIF的十個國家的專家對上述六種核能利用系統的研究開發工作大綱和分工合作進行了研究協調，提出了初步的工作“路線圖”（Roadmap），認為從現在的概念設想轉變成商業實施（產業化），需要經過四個步驟的工作：
　　第一步：可存在性（生命力，Viability）研究。研究明確要使該方案切實可行的關鍵所在，并證明其原則可行。
　　第二步：性能研究。工程規模的研究開發和優化，使其性能達到期望的水平。
　　第三步：系統示范。建造中等或較大規模的示范系統以驗證設計。
　　第四步：商用實施。
目前，GIF的十個國家的參加單位只對第一步和第二步做了初步安排和分工，尚未安排第三步和第四步。目前尚不能確定究竟那一種堆型系統能成功，但按照GIF對第四代的展望計劃，將在2020年前后選定一種或幾種堆型，2025年前后建成創新的原型機組系統示范，如果在原型機組上能成功地顯示這種創新技術在安全性和經濟性上的優越性，確實能與其他能源的發電機組競爭，那么大約從2030年起就可廣泛地采用第四代核電機組系統，而在那時，現在正在運行的第二代核電機組均將達到60年壽期（批準延壽后）的退役年限。可以用第四代機組去取代。