世界核電走過了半個多世紀(jì)的歷程，經(jīng)歷著技術(shù)創(chuàng)新的代際演進(jìn)。

      第一代核電廠主要指上世紀(jì)五、六十年代，美英法蘇少數(shù)國家建造的核能發(fā)電試驗(yàn)裝置、原型電廠。這些核電廠具有明顯的研究探索性，尚沒有系統(tǒng)、規(guī)范的安全標(biāo)準(zhǔn)作為設(shè)計(jì)依據(jù)，但卻從工程實(shí)踐上驗(yàn)證了發(fā)展核電的可行性。

      第二代核電廠是按照比較完備的核安全法規(guī)和標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)的，實(shí)現(xiàn)了商業(yè)化、批量化。第二代核電技術(shù)支撐了上個世紀(jì)世界核電大發(fā)展，為改善世界能源結(jié)構(gòu)做出了巨大貢獻(xiàn)。

      三哩島和切爾諾貝利核電廠事故后，有關(guān)方面先后提出了用戶要求文件URD和EUR，要求核電廠安全性與經(jīng)濟(jì)性相統(tǒng)一、先進(jìn)性與成熟性相統(tǒng)一。依照用戶要求文件提出的需求，人們在原有成熟經(jīng)驗(yàn)和技術(shù)的基礎(chǔ)上，先后研究開發(fā)出一批先進(jìn)輕水堆，如AP1000先進(jìn)非能動壓水堆、EPR歐洲壓水堆、ABWR先進(jìn)沸水堆、APWR先進(jìn)壓水堆、APR1400韓國先進(jìn)壓水堆、ESBWR經(jīng)濟(jì)簡化型沸水堆等，利用這些核電技術(shù)建造的核電廠統(tǒng)稱為第三代核電廠。其中，ABWR核電廠已于1996年投入運(yùn)行，EPR和AP1000核電廠等已在建造中。當(dāng)前，第三代核電技術(shù)已經(jīng)成為世界核電發(fā)展的主流。

      第三代核電技術(shù)的基本特征表現(xiàn)為：

——采用標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)，因而縮短取證時間、加快建造進(jìn)度、節(jié)約發(fā)電成本；

——設(shè)計(jì)理念更為簡化，設(shè)計(jì)要求更為嚴(yán)格，因而電廠運(yùn)行易于操作，能有效防止人因失誤的影響；

——電廠可利用率進(jìn)一步提高，電廠在役時間將提高到60年以上；

——核電廠反應(yīng)堆堆芯熔化概率進(jìn)一步降低；

——有效防止飛機(jī)撞擊損害導(dǎo)致的放射性釋放；

——提高燃料燃耗，因而減少核燃料的使用量和核廢物的產(chǎn)生量；

——使用可燃毒物，從而延長核燃料的使用壽命。

      第三代核電技術(shù)的創(chuàng)新性突出地表現(xiàn)為三個方面：一是采用非能動或固有安全的理念，在事故條件下利用重力、對流等自然現(xiàn)象驅(qū)動安全系統(tǒng)，可以不依賴于能動部件和人員操作；二是具備更為靈活的負(fù)荷跟蹤能力，部分品牌三代核電機(jī)組將在半小時內(nèi)實(shí)現(xiàn)功率從25%到100%的負(fù)荷變化；三是三代核電機(jī)組整體而言具有更大的單機(jī)功率，目前典型的三代核電機(jī)組一般都在1000MWe電功率以上。

      創(chuàng)新引領(lǐng)核電未來。為了不斷拓寬核能和平利用空間，持續(xù)提高核電的安全性、經(jīng)濟(jì)性、可靠性，人們又提出了“第四代核能系統(tǒng)”的概念，在核燃料循環(huán)、減少核廢物、防止核擴(kuò)散以及消除嚴(yán)重事故、避免廠外應(yīng)急等方面提出了一系列更加新穎的規(guī)劃設(shè)想。有關(guān)國家組建了“第四代核能系統(tǒng)國際論壇”，選擇了超臨界水冷堆、超高溫氣冷堆、熔鹽堆系統(tǒng)、氣冷快堆、鈉冷快堆、鉛冷快堆等技術(shù)方案作為重點(diǎn)開發(fā)對象。我國已加入了超高溫氣冷堆和鈉冷快堆兩個研究框架。

      科學(xué)家們預(yù)測，到本世紀(jì)下半葉至下世紀(jì)初，人們在繼續(xù)使用核裂變能的同時，將開始使用更清潔、燃料資源更豐富的核聚變能。屆時，人類將消除對能源供應(yīng)及能源安全的各種憂慮，進(jìn)入一個天朗氣清、岳秀川靈的全新境界。（作者系核科學(xué)與技術(shù)專業(yè)博士 劉志弢）