為響應(yīng)成員國要求，國際原子能機(jī)構(gòu)（IAEA）秘書處每年編寫一份綜合性“核技術(shù)評論”?！?020年核技術(shù)評論》于本月發(fā)布，涵蓋動力應(yīng)用、先進(jìn)裂變和聚變、加速器和研究堆應(yīng)用、放射性同位素和輻射技術(shù)、人體健康以及核技術(shù)用于糧食和農(nóng)業(yè)六大領(lǐng)域。

    正文摘要

    1.2019年底，全世界的443座在運(yùn)核動力堆（圖A-1）擁有392.1吉瓦（電）的總裝機(jī)容量。2019年，13座反應(yīng)堆永久關(guān)閉，六座并網(wǎng)，五座開工建設(shè)。近期和遠(yuǎn)期增長前景仍集中在亞洲，54座在建反應(yīng)堆中的35座以及2005年以來并網(wǎng)的74座反應(yīng)堆中的61座都在亞洲。

圖A-1.2019年的在運(yùn)核動力堆。（來源：原子能機(jī)構(gòu)“動力堆信息系統(tǒng)”）

    2. 目前有30個國家使用核電，有28個國家正在考慮、規(guī)劃或積極致力于將核電納入其能源結(jié)構(gòu)。四個新加入核電國家正在建設(shè)其首座核電廠，其中有兩座已接近完工，其他幾個已決定引入核電的國家正處于后期基礎(chǔ)設(shè)施準(zhǔn)備階段。

    3. 原子能機(jī)構(gòu)2019年對全球核電裝機(jī)容量的預(yù)測就核電未來對全球電力生產(chǎn)的貢獻(xiàn)給出了一個好壞參半的估計(jì)，這將部分地取決于能否大幅增加新容量來抵消潛在的反應(yīng)堆退役。在到2030年的低值預(yù)測中，核電凈裝機(jī)容量將逐漸減少，隨后，到2050年反彈到371吉瓦（電）。在高值預(yù)測中，裝機(jī)容量到2030年將比目前水平增長25%，達(dá)到496吉瓦（電），到2050年將增長80%，達(dá)到715吉瓦（電）。到本世紀(jì)中葉，核電在全世界總發(fā)電量中的份額按低值預(yù)測約為6%，按高值預(yù)測約為12%，而2019年約為10%。

    在氣候變化緩解、能源安全、環(huán)境和社會經(jīng)濟(jì)政策方面的優(yōu)勢是許多國家打算引入或擴(kuò)大其核電計(jì)劃的關(guān)鍵理由。原子能機(jī)構(gòu)2019年10月與經(jīng)濟(jì)合作與發(fā)展組織核能機(jī)構(gòu)合作組織的氣候變化和核電的作用國際會議強(qiáng)調(diào)，核電可通過加速向低碳能源的轉(zhuǎn)變，在幫助實(shí)現(xiàn)氣候目標(biāo)方面發(fā)揮關(guān)鍵作用。

    4. 據(jù)預(yù)測，2019年的世界鈾產(chǎn)量與2018年相似，約53500噸。持續(xù)低迷的價(jià)格導(dǎo)致鈾礦勘探顯著減少，新鈾項(xiàng)目仍被擱置，以前活躍的一些礦山和加工設(shè)施仍處于保養(yǎng)和維護(hù)狀態(tài)。全球轉(zhuǎn)化、濃縮和燃料制造能力足以滿足目前和預(yù)測的未來需求。

    5.2019年10月，原子能機(jī)構(gòu)在哈薩克斯坦專門建造的設(shè)施接收了一批低濃鈾，從而正式建立了旨在向各國提供核燃料供應(yīng)保證的原子能機(jī)構(gòu)低濃鈾銀行。

    6.在未來幾年，預(yù)計(jì)將對動力堆、研究堆、 其他燃料循環(huán)設(shè)施、臨界裝置、加速器和輻照設(shè)施進(jìn)行大量的退役工作以及相關(guān)的治理活動。已驗(yàn)證技術(shù)和新技術(shù)正在給這些領(lǐng)域帶來持續(xù)改進(jìn)。

    7.若干國家在高放廢物和（或）申報(bào)為廢物的乏燃料深部地質(zhì)處置項(xiàng)目方面取得了進(jìn)展。芬蘭正在建造一座設(shè)施，瑞典正在等待對其許可證申請作出最后決定，法國正在最后確定其設(shè)施的許可證申請。棄用密封放射源鉆孔處置項(xiàng)目正在若干國家取得進(jìn)展，其中包括原子能機(jī)構(gòu)支持在加納和馬來西亞開展的試點(diǎn)項(xiàng)目。全球范圍內(nèi)正在運(yùn)行適用于所有其他類別放射性廢物的處置設(shè)施。

    8.由于被認(rèn)為能夠促進(jìn)全球向更可持續(xù)、更能負(fù)擔(dān)得起和更可靠的能源系統(tǒng)的過渡，先進(jìn)核反應(yīng)堆及其應(yīng)用正在世界每個地區(qū)呈現(xiàn)良好勢頭。這種技術(shù)包括中小型反應(yīng)堆或模塊堆，適合納入到可變可再生能源占很大份額的未來無碳電力系統(tǒng)中。

    9.對利用核能進(jìn)行海水淡化、氫生產(chǎn)、地區(qū)供熱和制冷等非電力應(yīng)用以及一些能源密集型工業(yè)應(yīng)用的興趣日益增加。中小型反應(yīng)堆或模塊堆特別適合于也被稱為熱電聯(lián)產(chǎn)的這種應(yīng)用，它可以抵消很大一部分的核電生產(chǎn)成本。

    10.在國際熱核實(shí)驗(yàn)堆的建造工地，可看到已取得很大進(jìn)展，超過73%的土木工程已經(jīng)完成。預(yù)計(jì)國際熱核實(shí)驗(yàn)堆將在2035年前后開始以滿聚變功率運(yùn)行。若干成員國也在開展廣泛的聚變研究與發(fā)展計(jì)劃。一個重要里程碑是建造JT-60SA機(jī)，這是歐洲與日本之間開展國際協(xié)作正在日本那珂市建造的一種超導(dǎo)托卡馬克。

    11.正在54個國家運(yùn)行的250座研究堆繼續(xù)在支持醫(yī)學(xué)、工業(yè)、教育和核電部門方面發(fā)揮重要作用。六個國家正在建造共計(jì)九座研究堆，11個國家已計(jì)劃建造共計(jì)14座研究堆。研究堆是發(fā)展核科學(xué)技術(shù)基礎(chǔ)設(shè)施和計(jì)劃的重要國家設(shè)施。2019年，一個研究組織即韓國原子能研究院成為由原子能機(jī)構(gòu)指定的以研究堆為基礎(chǔ)的國際中心。

    12.迄今，有99座研究堆和四座醫(yī)用同位素生產(chǎn)設(shè)施已從使用高濃鈾轉(zhuǎn)換為低濃鈾或已確認(rèn)正在關(guān)閉。2019年，在哈薩克斯坦IVG.1M研究堆轉(zhuǎn)換為低濃鈾燃料后，開始進(jìn)行從IVG.1M研究堆向俄羅斯聯(lián)邦返還高濃鈾燃料的準(zhǔn)備工作。還開始準(zhǔn)備將哈薩克斯坦IGR研究堆的高濃鈾燃料稀釋到低20%的濃縮豐度。截至2019年底，美國產(chǎn)高濃鈾燃料返還計(jì)劃完成了約1600千克新鮮和乏高濃鈾研究堆燃料的移除，“遺漏移除計(jì)劃”完成了約2875千克高濃鈾燃料的移除或確認(rèn)了其處置，俄羅斯產(chǎn)高濃鈾燃料返還計(jì)劃完成了約2300千克燃料的移除。

    13.輻射技術(shù)符合“綠色”化學(xué)的各項(xiàng)重要原則，并通過化學(xué)鍵的受控形成或斷裂，在加工聚合物（也稱塑料）等材料方面提供了多種可能性。輻射技術(shù)的性能已在聚合物化學(xué)中得到全面證明，其中包括聚合物的創(chuàng)新性改性、獨(dú)特聚合物材料和復(fù)合材料的創(chuàng)造以及聚合物廢物的回收。人們對這項(xiàng)技術(shù)的興趣越來越大，成員國正越來越多地要求對輻射技術(shù)進(jìn)行調(diào)整，以應(yīng)對塑料廢物回收方面的全球性挑戰(zhàn)。

    14.硼中子俘獲療法是一項(xiàng)基于中子的技術(shù)，能夠在腫瘤細(xì)胞一級進(jìn)行選擇性輻照。硼中子俘獲療法特別適合治療腦癌、頭癌、頸癌和皮膚癌。硼中子俘獲療法利用中子和硼之間的反應(yīng)選擇性地僅摧毀癌細(xì)胞，可以成為一種與傳統(tǒng)放射療法截然不同的療法，并有望成為癌癥治療的一種可行選擇。世界各地的參與中心在硼中子俘獲療法方面取得了許多進(jìn)展。在優(yōu)化硼化合物和控制它們在腫瘤細(xì)胞中的積累方面已取得顯著進(jìn)展，并已開發(fā)出三維劑量計(jì)算系統(tǒng)。由于小型加速器中子生產(chǎn)技術(shù)的突破使得能夠在醫(yī)院和癌癥研究中心安裝這些設(shè)施，人們對該專題重新產(chǎn)生了興趣。

    15.蛋白質(zhì)質(zhì)量對于滿足整個發(fā)展中世界民眾特別是孕婦和幼兒的營養(yǎng)需求非常重要。氨基酸在實(shí)現(xiàn)生命早期的健康成長中發(fā)揮著關(guān)鍵作用?；陔吞?13的新微創(chuàng)同位素方法可測得必需氨基酸的真實(shí)回腸消化率，并能夠評定人體內(nèi)的食物蛋白質(zhì)質(zhì)量。這種新方法將有助于確定供人體消耗的優(yōu)質(zhì)植物蛋白質(zhì)來源，特別是豆類蛋白質(zhì)，并將成為聯(lián)合國糧食及農(nóng)業(yè)組織擬訂人體所需蛋白質(zhì)質(zhì)量建議的依據(jù)。

    16.生物劑量測定方法有助于查明和量化人體內(nèi)的輻射照射?；仡櫺陨飫┝繙y定法甚至可能有助于揭示數(shù)年前接受的輻射照射。生物劑量測定方法最近被引入輻射腫瘤學(xué)和核醫(yī)學(xué)，以及診斷和介入放射學(xué)。
   
    17.已經(jīng)開發(fā)出一個新的網(wǎng)基工具——醫(yī)用同位素瀏覽器，它使根據(jù)用戶輸入直接預(yù)測某種醫(yī)用同位素的產(chǎn)量成為可能。醫(yī)學(xué)科學(xué)家和放射性藥物工業(yè)可使用該醫(yī)學(xué)同位素瀏覽器發(fā)現(xiàn)尚未探索過的放射性同位素生產(chǎn)路徑。這將大大有助于抗擊癌癥和其他疾病。治療或診斷用醫(yī)用同位素的生產(chǎn)依靠非常復(fù)雜的核反應(yīng)過程，只有核物理學(xué)家通過測量和核反應(yīng)理論才能獲得這些過程。醫(yī)用同位素瀏覽器通過同位素生產(chǎn)用圖形用戶界面，使許多非專業(yè)用戶能夠獲得這些基本信息。

    18.入侵物種越來越普遍，正在導(dǎo)致全球生物多樣性喪失。作為大面積蟲害綜合治理方案的一個重要組成部分，昆蟲不育技術(shù)的部署可以阻止入侵種群立足，遏制或根除入侵種群，而不會留下生態(tài)足跡。用于不育昆蟲大規(guī)模生產(chǎn)、絕育和釋放的改進(jìn)技術(shù)和方案極大地提高了結(jié)合昆蟲不育技術(shù)進(jìn)行大面積蟲害綜合治理的成本效益。這為把這種技術(shù)擴(kuò)展用于其他主要害蟲包括影響植物、動物和人體健康的高度矚目入侵害蟲打開了大門。分析表明，促進(jìn)在害蟲立足之前做出快速反應(yīng)的準(zhǔn)備工作要比后來的根除運(yùn)動代價(jià)小得多。

    19.許多食品由于與特定地理來源、生產(chǎn)方法和獨(dú)特特征相關(guān)的“附加值”標(biāo)簽聲明而得以以溢價(jià)出售。與原產(chǎn)地相關(guān)聯(lián)的產(chǎn)品可以成為以保護(hù)當(dāng)?shù)刭Y源為基礎(chǔ)的可持續(xù)質(zhì)量良性循環(huán)的一部分，這種資源包括作為食品增值的規(guī)格的農(nóng)產(chǎn)品標(biāo)簽、傳統(tǒng)手工制作標(biāo)簽、道德合規(guī)標(biāo)簽和營養(yǎng)標(biāo)簽。為了保護(hù)消費(fèi)者免受食品欺詐和潛在意外食品安全問題的影響，必須使用分析性方法來核實(shí)這些附加值聲明，為可追溯性系統(tǒng)提供支持。一些核技術(shù)、同位素技術(shù)和相關(guān)技術(shù)已證明適用于核實(shí)范圍廣泛的附加值標(biāo)簽聲明。這些技術(shù)在為保護(hù)和宣傳帶附加值標(biāo)簽聲明的食品的可追溯性系統(tǒng)提供支持方面具有很大潛力。成員國更廣泛地使用這一技術(shù)將最終保護(hù)消費(fèi)者和有信譽(yù)生產(chǎn)商，確保監(jiān)管和道德合規(guī)，刺激國內(nèi)市場，并減少國際貿(mào)易壁壘。