日本核能發(fā)展起步早,積累了豐富的技術(shù)經(jīng)驗(yàn)。日本十分重視核能的發(fā)展,在福島核事故后并未放棄發(fā)展核能,出于能源安全和減少二氧化碳排放等方面的需求,日本經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)省設(shè)定了2030 年核電占全國(guó)總發(fā)電量 20%~22% 的電力結(jié)構(gòu)目標(biāo)。目前,商用核電站的重啟工作徐徐展開(kāi),迄今已有 9 座商用核反應(yīng)堆獲得重啟。福島第一核電站的退役工作也基于福島退役中長(zhǎng)期路線圖穩(wěn)步進(jìn)行。在今后發(fā)展堆型的選擇中,日本聚焦快堆和高溫氣冷堆等先進(jìn)堆型,也在根據(jù)國(guó)際的發(fā)展形勢(shì)制定靈活的發(fā)展戰(zhàn)略。此外,在核技術(shù)應(yīng)用中,日本核醫(yī)學(xué)領(lǐng)域發(fā)展迅速,經(jīng)濟(jì)規(guī)模不斷擴(kuò)大。通過(guò)對(duì)福島核事故后日本核能發(fā)展多角度多方位的調(diào)研分析,可以充分了解后福島時(shí)代日本核能發(fā)展態(tài)勢(shì),為我國(guó)核電事業(yè)發(fā)展以及今后的戰(zhàn)略規(guī)劃提供參考。
2011 年 3 月 11 日,日本發(fā)生里氏 9.0 級(jí)大地震,繼而引發(fā)海嘯,導(dǎo)致福島第一核電站電源喪失,1~3 號(hào)機(jī)組發(fā)生氫氣爆炸。福島核事故成為日本乃至世界核能產(chǎn)業(yè)發(fā)展的轉(zhuǎn)折點(diǎn),影響了今后能源戰(zhàn)略走向。日本政府在福島核事故后并未放棄發(fā)展核能,而是致力于提高核能的安全性,聚焦快堆、高溫氣冷堆等先進(jìn)堆型,并在核技術(shù)應(yīng)用特別是醫(yī)學(xué)領(lǐng)域取得一定進(jìn)展。
1 福島退役相關(guān)工作
1.1 福島第一核電站退役進(jìn)展
如今距離福島核事故已過(guò)去 9 年,退役工作取得一定進(jìn)展。
福島第一核電站的退役需要做好以下幾點(diǎn)工作:保持廠房的穩(wěn)定性;減少輻射劑量和污染;從乏燃料池中取出燃料;清除熔化的燃料碎片;拆除設(shè)施以及放射性廢物的處理處置。
2019 年 12 月,日本政府第五次修訂福島退役中長(zhǎng)期路線圖 [1]。路線圖將退役工作分成三個(gè)階段。第一階段從 2011 年 12 月截至開(kāi)始從乏燃料池中取出第一個(gè)機(jī)組的燃料,這一階段的主要目標(biāo)是達(dá)成低溫停止?fàn)顟B(tài),并且抑制放射性物質(zhì)的釋放;第二階段截至取出第一個(gè)機(jī)組的燃料碎片(退役開(kāi)始 10 年以?xún)?nèi),約 2021 年),這一階段的主要目標(biāo)是研究制定燃料碎片的取出方法;第三階段截至退役工程結(jié)束(退役開(kāi)始 30~40 年, 約 2041—2051 年)。路線圖主要工程及時(shí)間節(jié)點(diǎn)如表 1 所示。

目前處于福島退役工作的第二階段。1 至 4 號(hào)機(jī)組全都處于低溫停止?fàn)顟B(tài)。事故發(fā)生時(shí)沒(méi)有運(yùn)轉(zhuǎn)的 4 號(hào)機(jī)組乏燃料池中的 1 535 根燃料棒已于2014 年底全部取出。發(fā)生堆芯熔化的 1 至 3 號(hào)機(jī)組乏燃料池中還貯存著一千多根燃料棒,其中,取出 3 號(hào)機(jī)組乏燃料池中燃料棒的計(jì)劃經(jīng)多次推遲,已于 2019 年 4 月啟動(dòng)。另外,日本原子能損害賠償和反應(yīng)堆退役等支援機(jī)構(gòu)公布的 2019 年版“反應(yīng)堆退役戰(zhàn)略計(jì)劃”中指出,力爭(zhēng) 2021 年最先啟動(dòng) 2 號(hào)機(jī)組的燃料碎片取出工作,暫時(shí)保管于核電站廠區(qū)內(nèi),提議采用干法貯存方式。
在退役作業(yè)中,取出 1~3 號(hào)機(jī)組反應(yīng)堆安全殼內(nèi)的大量熔落燃料碎片是最大難關(guān)。為此日本計(jì)劃對(duì)1、2 號(hào)機(jī)組進(jìn)行反應(yīng)堆安全殼內(nèi)部調(diào)查工作,并計(jì)劃對(duì)沉積物進(jìn)行取樣。
福島核電站事故發(fā)生后,由于反應(yīng)堆損壞, 必須通過(guò)不斷注入冷卻水來(lái)防止反應(yīng)堆過(guò)熱。這些持續(xù)注入的冷卻水與流入建筑物內(nèi)的地下水和雨水等混在一起,使得建筑物內(nèi)不斷產(chǎn)生新的污染水。在污染水處理對(duì)策下,雖然每天污水的產(chǎn)生量減少了,但是水箱的儲(chǔ)量不斷增加,根據(jù)東京電力公司網(wǎng)站 2020 年 4 月 23 日發(fā)布的數(shù)據(jù),處理后的污染水儲(chǔ)藏量已經(jīng)達(dá)到了 120.1 萬(wàn) m3(從水位計(jì)的測(cè)定下限值到儲(chǔ)存罐底部的水儲(chǔ)存量), 現(xiàn)場(chǎng)儲(chǔ)罐數(shù) 1 016 個(gè) [2]。雖然計(jì)劃到 2020 年末建設(shè) 137 萬(wàn) m3 儲(chǔ)水箱,但適合建設(shè)的用地也已面臨極限,預(yù)計(jì)將在 2022 年夏到達(dá)極限。因此,日本迫切需要盡快尋求解決方案。日本經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)省資源能源廳下設(shè)特別小組討論出以下 5 種方案:
(1)地層注入;(2)海洋排放;(3)水蒸氣排放;(4)氫氣排放;(5)地下掩埋。并認(rèn)為從技術(shù)水平和操作實(shí)際來(lái)看,比較現(xiàn)實(shí)的方法是海洋排放和水蒸氣排放。從日本國(guó)內(nèi)的實(shí)際業(yè)績(jī)和排放設(shè)備處理的難度等來(lái)看,海洋排放更加可靠。
1.2 退役國(guó)際共同研究中心
日本原子能研究開(kāi)發(fā)機(jī)構(gòu)(JAEA)退役國(guó)際共同研究中心(CLADS)于 2015 年 4 月設(shè)立,旨在集結(jié)世界英才的智慧,產(chǎn)學(xué)官協(xié)作推進(jìn)福島退役相關(guān)研究和人才培養(yǎng)工作,并在福島縣富岡町建造了“國(guó)際聯(lián)合研究大樓”作為工作的中心基地,于2017 年 4 月開(kāi)始運(yùn)營(yíng)。
退役國(guó)際共同研究中心主要設(shè)立以下 4 個(gè)部門(mén):退役潛在風(fēng)險(xiǎn)研究部門(mén),主要負(fù)責(zé)燃料碎片行為分析的研究與開(kāi)發(fā)、放射性微粒的行為分析、特定環(huán)境下腐蝕機(jī)理分析、氫能安全工程研發(fā);燃料碎片表征和堆芯狀況評(píng)估部門(mén),主要負(fù)責(zé)事故進(jìn)展和退化模型的研發(fā)、裂變產(chǎn)物化學(xué)和燃料碎片表征的研發(fā)、劑量評(píng)估與材料衡算的研發(fā);廢物管理部門(mén),主要負(fù)責(zé)收集各種廢物的物理 / 化學(xué)數(shù)據(jù)、固體放射性廢物處理處置的研發(fā);遠(yuǎn)程系統(tǒng)和傳感技術(shù)部門(mén),主要負(fù)責(zé)輻射成像和 3D 可視化技術(shù)的研發(fā)、各種分析技術(shù)的研發(fā)。
2 日本核電政策及現(xiàn)狀
2.1 日本核電政策
福島核事故后,日本政府并未放棄核電。日本重視核電發(fā)展主要出于以下兩方面考慮:第一,能源安全。日本的自然能源資源非常匱乏,80% 以上的能源需要進(jìn)口,其中大部分原油是從中東進(jìn)口的;第二,減少二氧化碳排放。減緩全球變暖是目前面臨的重要問(wèn)題。日本政府承諾將有效控制并降低溫室氣體排放量,力爭(zhēng) 2030 年比 2013 年減排26%,到 2050 年削減 80%。
日本政府官方發(fā)布的文件中亦支持核電的發(fā)展。日本原子能委員會(huì)于 2017 年 7 月通過(guò)的“日本核能利用基本觀點(diǎn)”中指出:核能在解決全球變暖問(wèn)題的同時(shí),為國(guó)民生活和經(jīng)濟(jì)活動(dòng)供給穩(wěn)定低廉的能源,可以提高國(guó)民生活質(zhì)量并強(qiáng)化國(guó)家競(jìng)爭(zhēng)力。另外, 以現(xiàn)有的技術(shù),在確保安全的前提下利用核能是十分有力的選擇 [3]。日本內(nèi)閣會(huì)議于 2018 年 7 月通過(guò)的“日本能源基本計(jì)劃”中指出,核電是確保能源長(zhǎng)期穩(wěn)定供給的重要基荷電力。核能發(fā)電在 2030 財(cái)年能源供電構(gòu)成中維持 20%~22% 的占比 [4]。
2.2 日本核電現(xiàn)狀
截至 2011 年 3 月 11 日,日本運(yùn)行的商用核電機(jī)組共 54 座,核電約占全國(guó)發(fā)電量的 30%,但由于福島核事故,日本核電受到重創(chuàng),國(guó)內(nèi)核電站曾一度全部停運(yùn)。目前僅有 9 座核電機(jī)組通過(guò)新安全標(biāo)準(zhǔn)獲得重啟,福島核事故后決定退役的機(jī)組達(dá)到21 座 [5] 。
值得注意的是,獲批重啟的 9 座反應(yīng)堆全部集中在日本的西部區(qū)域,且都為壓水堆(福島第一核電站為沸水堆)。與福島核電站同為沸水堆類(lèi)型的柏崎刈羽核電站 6、7 號(hào)機(jī)組和東海第二核電站雖已通過(guò)新安全標(biāo)準(zhǔn)審查,但由于福島的陰影,得到當(dāng)?shù)鼐用窈妥灾误w的同意并不容易,重啟工作困難重重。
日本大部分的核電站已快達(dá)到 40 年的壽期, 如果不能延壽將面臨退役。此外沒(méi)有達(dá)到壽期的核電站也因新安全標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的高昂成本問(wèn)題以及重啟的不確定性而選擇退役。
日本核電發(fā)電份額在 2010 年度為 25.1%、2011 年度為 9.3%、2012 年度為 1.5%、2013 年度為 0.9%、2014 年度由于核電站全部停運(yùn)降至 0, 之后,隨著核電站的重啟,2017 年度達(dá)到 3.1%。日本核電設(shè)備利用率在 2010 年度為 67.3%,2014 年度降至 0 后,至 2018 年度回升至 19.3%[6]。
截至 2019 年 1 月,日本核電裝機(jī)容量(3 804.2 萬(wàn)千瓦)位列世界第四位,前三位依次為美國(guó)、法國(guó)和中國(guó) [7]。
3 日本研究堆發(fā)展現(xiàn)狀
研究堆在核科技領(lǐng)域發(fā)展過(guò)程中起到了重要作用。日本迄今為止共建造了 28 座研究堆,但其中多數(shù)已經(jīng)老化或是已完成其作用而面臨退役,目前預(yù)計(jì)繼續(xù)運(yùn)行的研究堆共有 9 座。具體參數(shù)如表2 所示 [8]。

日本今后繼續(xù)運(yùn)行的 9 座研究堆中,用于專(zhuān)門(mén)領(lǐng)域的研究堆共有 4 座:反應(yīng)堆安全研究堆(NSRR)用于模擬反應(yīng)性事故進(jìn)行燃料安全研究;穩(wěn)態(tài)臨界實(shí)驗(yàn)裝置(STACY)用于硝酸鈾溶液燃料的臨界安全研究;高溫工學(xué)試驗(yàn)研究堆(HTTR)用于高溫氣冷堆的研發(fā);實(shí)驗(yàn)快堆“常陽(yáng)”(JOYO)用于快堆的研發(fā)。
屬于臨界實(shí)驗(yàn)裝置的研究堆,共有 3 座。臨界實(shí)驗(yàn)裝置以反應(yīng)堆物理實(shí)驗(yàn)為主要目的,因?yàn)椴恍枰鋮s系統(tǒng),系統(tǒng)簡(jiǎn)單,非常適合學(xué)生及核能從業(yè)人士等的進(jìn)修培訓(xùn)。
中子束利用型研究堆有 JRR-3 和 KUR,應(yīng)用于中子散射、中子成像、硼中子俘獲治療(BNCT)等中子實(shí)驗(yàn)技術(shù)創(chuàng)新產(chǎn)業(yè)。
由于輻照利用型研究堆 JMTR 已確定退役,而JRR-3 和 KUR 雖然具有垂直實(shí)驗(yàn)孔,但僅限于進(jìn)行少數(shù)簡(jiǎn)單的輻照試驗(yàn),并不能替代輻照用研究堆。
4 日本重點(diǎn)研發(fā)堆型
4.1 快堆
快中子增殖反應(yīng)堆(簡(jiǎn)稱(chēng)“快堆”)可以提高鈾資源利用率,使放射性廢物最小化,是第四代先進(jìn)核能系統(tǒng)(GIF)的優(yōu)選堆型。日本快堆技術(shù)起步早,到目前為止已經(jīng)自主建造、運(yùn)行了實(shí)驗(yàn)快堆“常陽(yáng)”和原型快堆“文殊”,積累了豐富的技術(shù)經(jīng)驗(yàn)。福島核事故后,日本將重點(diǎn)放在提高快堆安全性等方面,雖然決定退役“文殊堆”,但依舊堅(jiān)持核燃料循環(huán)政策,支持快堆發(fā)展。
4.1.1 實(shí)驗(yàn)快堆“常陽(yáng)”
實(shí)驗(yàn)快堆“常陽(yáng)”位于日本茨城縣大洗町,于1977 年首次達(dá)到臨界,是利用日本本國(guó)技術(shù)自行設(shè)計(jì)、建造的。它不僅作為實(shí)驗(yàn)快堆,在鈉冷卻快堆基本性能的確認(rèn)和運(yùn)行維護(hù)經(jīng)驗(yàn)的積累、新技術(shù)的驗(yàn)證等方面發(fā)揮了作用,而且作為快中子輻照堆, 實(shí)施了各種輻照試驗(yàn),對(duì)以原型快堆“文殊”為主的后續(xù)堆的開(kāi)發(fā)做出了貢獻(xiàn)。
日本原子能研究開(kāi)發(fā)機(jī)構(gòu)已向日本原子能管制委員會(huì)(NRA)提交了重啟實(shí)驗(yàn)快堆“常陽(yáng)” 的新安全標(biāo)準(zhǔn)適應(yīng)性審查申請(qǐng)。以 2021 年完成重啟工作為目標(biāo)。在今后,“常陽(yáng)”堆可以通過(guò)燃料、材料的輻照試驗(yàn)推進(jìn)高燃耗燃料及材料,高性能燃料,含有 MA 燃料、ODS 鋼等長(zhǎng)壽命材料的研發(fā), 強(qiáng)化快堆基礎(chǔ)技術(shù),進(jìn)一步提高安全性與經(jīng)濟(jì)性 [9]。
4.1.2 原型快堆“文殊”
原型快堆“文殊”位于日本福井縣敦賀市,功率為 28 萬(wàn) kW,自 20 世紀(jì) 80 年代建造至宣布退役已耗資 10 410 億日元(其中建設(shè)費(fèi) 5 886 億日元,運(yùn)轉(zhuǎn)、維護(hù)費(fèi) 4 524 億日元)。但由于發(fā)生鈉泄露事故以及換料裝置(IVTM)掉落事故,自 1994 年首次達(dá)到臨界開(kāi)始僅運(yùn)營(yíng)了 250 天。日本政府在2016 年底正式宣布其退役。
“文殊”堆退役主要有以下兩方面原因:第一, 經(jīng)費(fèi)問(wèn)題。日本政府投入了高昂的經(jīng)費(fèi)卻沒(méi)有得到相應(yīng)回報(bào),若要重啟“文殊”堆,需要應(yīng)對(duì)新安全標(biāo)準(zhǔn)繼續(xù)投入巨額資金升級(jí)改造。第二,公眾信任。“文殊”堆管理不力,發(fā)生事故企圖瞞報(bào),福島核事故后日本民眾“恐核”心理嚴(yán)重,因此重啟很難獲得國(guó)民支持。
“文殊”堆的退役也從另一方面展現(xiàn)了日本打算重整旗鼓的決心。文部科學(xué)省對(duì)“文殊”堆退役所需費(fèi)用進(jìn)行了估算,按照退役時(shí)間 30 年計(jì)算,退役所需總額至少約為 3 750 億日元 [10]。
4.1.3 日本今后快堆發(fā)展戰(zhàn)略
日本政府將“推進(jìn)核燃料循環(huán)”作為基本方針,支持推進(jìn)快堆的研發(fā)工作。核燃料循環(huán)由于可以做到高放廢物減容、減毒,使資源得到有效利用,因此被寄予厚望,而發(fā)展快堆能夠更好地實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)。即使近期形勢(shì)發(fā)生了種種變化,日本發(fā)展快堆的決心并未改變。
基于日本原子能相關(guān)內(nèi)閣會(huì)議于 2016 年 9 月21 日通過(guò)的“推進(jìn)今后快堆開(kāi)發(fā)的方法”,日本于 2016 年 10 月 7 日設(shè)立了“快堆開(kāi)發(fā)委員會(huì)”,會(huì)議議長(zhǎng)為經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)省大臣世耕弘成,成員為文部科學(xué)省大臣松野博一、日本原子能研究開(kāi)發(fā)機(jī)構(gòu)理事長(zhǎng)兒玉敏雄、電氣事業(yè)聯(lián)合會(huì)會(huì)長(zhǎng)勝野哲、三菱重工業(yè)股份有限公司董事長(zhǎng)宮永俊一等快堆開(kāi)發(fā)相關(guān)責(zé)任人。快堆開(kāi)發(fā)委員會(huì)作為日本快堆開(kāi)發(fā)的指揮部,于 2016 年 12 月 22 日制定出新的“快堆開(kāi)發(fā)方針”[11],該方針簡(jiǎn)要總結(jié)了日本快堆開(kāi)發(fā)的歷史經(jīng)驗(yàn)以及近年來(lái)核能形勢(shì)的變化,提出了今后日本快堆開(kāi)發(fā)工作的目標(biāo),指出日本快堆開(kāi)發(fā)應(yīng)不斷獲取世界最高水平的技術(shù)經(jīng)驗(yàn),研發(fā)高安全性與經(jīng)濟(jì)性并存的快堆,努力實(shí)現(xiàn)其將來(lái)的商業(yè)化,并為制定快堆國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)發(fā)揮積極的領(lǐng)導(dǎo)性作用。
2018 年 12 月,日本原子能相關(guān)內(nèi)閣會(huì)議發(fā)布了日本快堆戰(zhàn)略路線圖 [12],希望在本世紀(jì)下半葉實(shí)現(xiàn)快堆的商業(yè)運(yùn)行。未來(lái)的工作將按照(1)促進(jìn)競(jìng)爭(zhēng),嘗試各種想法(今后 5 年左右);(2)縮小范圍,鎖定技術(shù)重點(diǎn)(2024 年以后);(3)對(duì)今后的開(kāi)發(fā)課題及工程進(jìn)行探討這三個(gè)步驟推進(jìn)研發(fā)。另外報(bào)告中也強(qiáng)調(diào)了未來(lái)快堆研發(fā)活動(dòng)中民間資本驅(qū)動(dòng)創(chuàng)新以及保持戰(zhàn)略靈活性的重要性。

4.2 高溫氣冷堆
高溫氣冷堆采用包覆顆粒燃料,用氦氣作冷卻劑,用石墨作慢化劑和結(jié)構(gòu)材料,冷卻劑出口溫度可達(dá) 750~950℃。它產(chǎn)生的高溫不僅可提高發(fā)電效率,還能為氫氣還原煉鐵、石油或天然氣裂解、煤的氣化、氫燃料生產(chǎn)和海水淡化提供新途徑 [13]。
日本高溫工學(xué)試驗(yàn)研究堆建設(shè)在日本原子能研究開(kāi)發(fā)機(jī)構(gòu)(JAEA)大洗研究所內(nèi),是世界上唯一的冷卻劑出口溫度能達(dá)到 950℃的高溫氣冷堆。日本高溫工學(xué)試驗(yàn)研究堆自2014 年開(kāi)始停堆, 等待新安全標(biāo)準(zhǔn)審核。日本高溫工學(xué)試驗(yàn)研究堆相關(guān)參數(shù)見(jiàn)表 3[14]。
日本高溫氣冷堆開(kāi)發(fā)有如下優(yōu)勢(shì):通過(guò)對(duì)高溫工學(xué)試驗(yàn)研究堆的設(shè)計(jì)、制造、建設(shè)和運(yùn)行積累了豐富的技術(shù)經(jīng)驗(yàn);有著堆心安全設(shè)計(jì)、抗震技術(shù)、運(yùn)行管理技術(shù)、應(yīng)對(duì)新安全標(biāo)準(zhǔn)審查方面的經(jīng)驗(yàn);掌握燃?xì)廨啓C(jī)、制氫技術(shù)等最先進(jìn)的技術(shù);與波蘭等國(guó)家進(jìn)行國(guó)家合作,進(jìn)行技術(shù)示范。日本對(duì)高溫氣冷堆有著較高的期待,希望依托先進(jìn)的高溫氣冷堆技術(shù)經(jīng)驗(yàn)盡早實(shí)現(xiàn)商用化。
5 日本輻射應(yīng)用概況
輻射可以應(yīng)用于工業(yè)、農(nóng)業(yè)、醫(yī)療等多個(gè)領(lǐng)域。日本亦十分重視輻射應(yīng)用的發(fā)展。2017 年 8 月29 日,日本內(nèi)閣府發(fā)布了《輻射應(yīng)用經(jīng)濟(jì)規(guī)模調(diào)查(2015 年度)》報(bào)告 [15]。
據(jù)調(diào)查結(jié)果顯示,工業(yè)、農(nóng)業(yè)和醫(yī)療等輻射應(yīng)用領(lǐng)域經(jīng)濟(jì)規(guī)模約為 43 678 億日元,比上次調(diào)查(2005 年度)增加了約 2 561 億日元;但 2015 年度輻射應(yīng)用領(lǐng)域整體約為 46 985 億日元,相比2005 年度的 88 500 億日元幾乎減半,這主要是受到福島核事故后停運(yùn)的日本各地核電站遲遲無(wú)法重啟的影響。日本 2005 和 2015 年度的輻射應(yīng)用調(diào)查結(jié)果對(duì)比如圖 1 所示。

日本在工業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域產(chǎn)值略有減少,這主要是由工業(yè)應(yīng)用中占比最大的半導(dǎo)體加工方面的減少所致,但在工業(yè)應(yīng)用中,醫(yī)療器械中的滅菌和診斷治療設(shè)備制造有所增加。農(nóng)業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域與之前呈持平狀態(tài),主要由于在農(nóng)業(yè)應(yīng)用中占比最大的水稻突變育種的橫向波動(dòng)。醫(yī)學(xué)應(yīng)用領(lǐng)域呈大幅增加態(tài)勢(shì),主要由于醫(yī)科中的放射應(yīng)用呈現(xiàn)大幅增加的趨勢(shì)。另外,CT、PET 的癌癥診斷和粒子束治療方面也略有增加。能源應(yīng)用大幅減少,主要由于能源應(yīng)用中占比最大的是核能發(fā)電,福島核事故日本核電站停運(yùn)造成了很大影響。
6 對(duì)我國(guó)核能發(fā)展的啟示
(1)汲取福島核電站教訓(xùn),提高核能安全性。我國(guó)應(yīng)完善核電站縱深防御體系,進(jìn)一步增加安全裕量,防止嚴(yán)重事故的發(fā)生。另外還要加強(qiáng)對(duì)新型核電、核燃料技術(shù)方面的投入,包括研發(fā)新型耐事故燃料(ATF),從技術(shù)方面提升抵抗嚴(yán)重事故的能力。核安全的監(jiān)督管理審查工作亦不容松懈,要建立健全核安全法律和監(jiān)管體系,并且提高應(yīng)急響應(yīng)能力。
(2)推進(jìn)科學(xué)宣傳,恢復(fù)公眾信任。福島核事故引發(fā)核能信任危機(jī),日本含氚廢水排放問(wèn)題也成為各國(guó)關(guān)注焦點(diǎn)。尤其是作為日本鄰國(guó)的中國(guó)和韓國(guó),更為擔(dān)憂其放射性會(huì)對(duì)周邊海域產(chǎn)生不良影響。我們應(yīng)引導(dǎo)公眾科學(xué)正確地認(rèn)識(shí)福島事故污水排放的性質(zhì)和影響,消除不必要的焦慮。另外針對(duì)其含氚水中檢測(cè)出的碘 -129 等核素濃度超標(biāo)問(wèn)題也應(yīng)進(jìn)一步追蹤調(diào)研。另一方面,氚也是核電廠、后處理廠等設(shè)施排放量最大的放射性核素之一,應(yīng)支持開(kāi)展核素氚相關(guān)研究,包括生物影響和處理技術(shù)等,使得核設(shè)施流出物中的氚得到更為有效的處理。
(3)重點(diǎn)支持核電發(fā)展。福島核事故后,日本政府并未放棄發(fā)展核電,強(qiáng)調(diào)了核電在保障能源穩(wěn)定供給以及抑制全球變暖方面的重要性,力爭(zhēng)2030 財(cái)年核電在能源供電構(gòu)成比中達(dá)到 20%~22% 的占比。我國(guó)能源需求巨大,核電作為清潔能源,可有效促進(jìn)節(jié)能減排,在大力推進(jìn)能源結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型的背景下,核電發(fā)展前景廣闊。中國(guó)核能行業(yè)協(xié)會(huì)參與編制的《中國(guó)核能發(fā)展報(bào)告 2019》顯示,2018 年中國(guó)商運(yùn)核電機(jī)組累計(jì)發(fā)電量為 2 865.11 億千瓦時(shí),約占全國(guó)累計(jì)發(fā)電量的 4.22%。目前中國(guó)核電占比仍處于較低水平。因此,我國(guó)要繼續(xù)研究制定推動(dòng)核電高質(zhì)量發(fā)展的中長(zhǎng)期計(jì)劃,加速重啟核電建設(shè),強(qiáng)化自主創(chuàng)新能力,研發(fā)兼顧安全性和經(jīng)濟(jì)性的核電技術(shù),提升核電的綜合競(jìng)爭(zhēng)力。
(4)強(qiáng)化研究堆的作用。要進(jìn)一步重視研究
堆在核科技領(lǐng)域發(fā)展過(guò)程中起的重要作用。可以進(jìn)一步強(qiáng)化研究堆在放射性同位素生產(chǎn)、培訓(xùn)教育等方面的利用;擴(kuò)大研究堆的應(yīng)用范圍,實(shí)現(xiàn)一堆多用;向公眾開(kāi)放,使公眾從小培養(yǎng)對(duì)核工業(yè)的興趣, 增強(qiáng)理解;推進(jìn)利用研究堆進(jìn)行國(guó)際合作等。
(5)關(guān)注先進(jìn)堆型的發(fā)展。我國(guó)與日本一樣重視快堆和高溫氣冷堆的發(fā)展。在快堆方面,中國(guó)實(shí)施“熱堆—快堆—聚變堆”三步走戰(zhàn)略,中國(guó)實(shí)驗(yàn)快堆于 2010 年首次臨界,2011 年并網(wǎng)發(fā)電,2014 年首次滿功率運(yùn)行。中國(guó)示范快堆工程也于2017 年底開(kāi)工建設(shè),計(jì)劃于 2023 年建成投產(chǎn)。我們?cè)诳於蜒邪l(fā)過(guò)程中,要吸取日本“文殊”堆失敗的教訓(xùn),保障設(shè)備設(shè)計(jì)的合理性,并制定明確計(jì)劃并且保障資金的合理利用。另外還要完善后處理體系,使之與快堆匹配發(fā)展。在高溫氣冷堆方面,日本重視核能制氫技術(shù)的研發(fā),為建設(shè)“氫能社會(huì)” 提供良好的基礎(chǔ)。中國(guó)也應(yīng)實(shí)施配套政策,加快核能制氫領(lǐng)域布局,增加科研投入,進(jìn)一步提升安全性與經(jīng)濟(jì)性。
(6)推動(dòng)核技術(shù)應(yīng)用產(chǎn)業(yè)發(fā)展。據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)顯示,日本和歐洲核技術(shù)應(yīng)用年產(chǎn)值占其國(guó)民經(jīng)濟(jì)總產(chǎn)值的比例為 2%~3%,而目前我國(guó)占比約為0.4%。近年來(lái),我國(guó)核技術(shù)應(yīng)用發(fā)展速度迅猛,年均增長(zhǎng)率超過(guò) 20%。2015 年,產(chǎn)值達(dá)到了 3 000 億元,業(yè)內(nèi)專(zhuān)家估計(jì)我國(guó)核技術(shù)應(yīng)用產(chǎn)值有望在 2030 年突破萬(wàn)億規(guī)模。日本近期尤其重視核醫(yī)學(xué)產(chǎn)業(yè)發(fā)展, 在粒子束治療方面,日本共有 23 座粒子線癌癥治療設(shè)施,其中包括 5 座重離子線治療設(shè)施、17 座質(zhì)子治療設(shè)施、1 座兼?zhèn)渲仉x子和質(zhì)子治療的設(shè)施。核醫(yī)學(xué)對(duì)人類(lèi)健康有著重要貢獻(xiàn),目前我國(guó)核醫(yī)療水平與發(fā)達(dá)國(guó)家差距較大,但從另一方面說(shuō)明還有很大的發(fā)展?jié)摿ΓM(jìn)一步提升核醫(yī)學(xué)診斷和治療技術(shù)的研發(fā),包括進(jìn)行小型化質(zhì)子、重離子治療裝置的研制等,降低投入成本與維護(hù)費(fèi)用,用先進(jìn)的核醫(yī)學(xué)技術(shù)助力健康中國(guó)。
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