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核能研究汇报1.核能的安全性：核电是一种清洁、安全、技术成熟、供应能力强、能大规模应用的发电方式,国际核能的应用经历了对核电机组的从第一代到第三代不断改进的过程,目前,国际第四代核能利用系统研究提出了反应堆设计和核燃料循环方案的新概念,我国核电已由起步进入发展阶段,具有自主设计建造第二代核电的能力,我国已做出积极推进核电发展的重大决定,加快我国核电建设,提高核电在电力供给中的比重,这将有助于缓解电力增长与交通运输、环境保护的矛盾,核能利用的发展前景将越来越广阔。从核能第一次利用至今,已经跨过了半个多世纪,对它的利用已经从由军事用途逐步扩展到民用领域。在当前和平利用的情况下,核能发展给人类带来了诸多好处——高效经济地解决能源危机、快速持续地带来经济效益、深入多元地扩展科技前景以及为人类社会持续发展提供动力,但核能技术是一把双刃剑。在体现优点的同时,核物质本身安全风险、核科技本身安全风险以及核能外部安全风险也给我们敲响了警钟。从伦理学角度有必要利用其实践功能和应用功效来引导、规范人类利用核能的行为,要更安全、可持续的发展核能。正是基于此目的,本文对当前核能发展中的主要弊端：核事故,核走私,企业管理操作者缺失职业道德,核科学家不负责任的行为,放射性污染进行分析,并阐述这些弊端涉及到的伦理问题。提炼了确保核安全利用的四条核伦理原则：和平利用原则、安全无害原则、公开透明原则、利益与风险均衡原则。最后从政治、经济、文化、科技、环境角度提出相应对策,力图在这些领域内发挥核伦理的实践功能和应用功效,确保核能技术安全利用。法国没有专门规范新能源问题的法典,其涉及新能源的法律规范主要包括能源基本法、新电力法等综合性法律以及专门性能源立法三类。法国在核能领域的成功依赖于基本法的支持、三级核能监管体制、核废物安全处置法律制度以及信息披露制度。法国在风能、太阳能和生物质能等可再生能源领域也制定了较为详细的法律和政策。我国应借鉴法国的成功经验,健全新能源法律体系并及时、灵活地修订能源法律,因地制宜地确定不同地区的新能源重点发展领域,采取合理的经济激励措施,并在能源开发利用过程中注重保护环境。2.核能实现方式：核能是人类最具希望的未来能源之一。人们开发核能的途径有两条：一是重元素的裂变，如铀的裂变；二是轻元素的聚变，如氘、氚、锂等。重元素的裂变技术，己得到实际性的应用；而轻元素聚变技术，也正在积极研究之中。人类的能源从根本上说,来自核聚变反应,即发生在太阳上的“轻核聚变”。人类已经在地球上实现了不可控的热核反应,即氢弹爆炸。要获得取之不尽的新能源,必须使这一反应在可控条件下持续进行。为实现可控核聚变有两种方法,一是用托卡马克装置开展“磁约束聚变”的研究。另一条技术路线是20世纪70年代初公开的“包括以激光驱动为主攻方向的惯性约束核聚变(ICF)”。激光惯性约束核聚变的基本原理是:使用强大的脉冲激光束直接,或间接利用X光光子照射内含氘、氚燃料的微型靶丸的外壳表面。利用表面被烧蚀的材料向外喷射而产生向内聚心的反冲力,将靶丸内的燃料以极高速度均匀对称地压缩至高密度和热核燃烧所需的高温,并在一定的惯性约束时间内,完成核聚变反应,释放出大量的聚变能。然而聚变反应所要求的条件却极为苛刻。首先要在点火瞬间获得1亿度K左右的高温;其次,参与反应的粒子密度要足够高,并能维持一定的反应时间,即“nτ”值要大于或达到5百万亿(秒/厘米3)以上,这就是著核的劳逊判据。一些国家的实验室已经在这类激光装置上作了大量的基础研究工作。美国、法国等已建造或正在建造百万焦耳级激光能量输出的巨型激光器,美国NIF和法国兆焦耳激光装置(LMJ)期望能够实现激光热核“点火”。聚变能是潜在的清洁安全能源，其最终的实现对中国能源问题的解决尤其重要，磁约束托马克是目前最有可能实现受控热核聚变的方法，磁约束变能的实现面临两大瓶颈问题：高参数稳态等离子物理问题和托卡马克装置及未来反应堆关键材料问题。其关键材料问题的解决在很大程度上取决于我们对等离子体与壁材料相互作用（PW1）过程和机理的深入理解。PW1现象主要发生在托卡马克磁场最外封闭磁面以外的边界等离子体（SOL）和直接接触SOL的面对等离子体材料（PFM）区域内。因此，PW1问题直接决定了聚变装置运行安全性、壁材料部件研发过程和未来壁的使用寿命。弄清PW1的各种物理过程和机理并施以有效控制，是未来核聚变能实现的重要环节之一。3.核能国内外的发展：中国核物理学家王淦昌,经过深入思考,敏锐地觉察到激光可以引发氘核出中子，并撰写了《利用大能量大功率光激射器产生中子的建议》,得到了上海光机所高功率激光研究专家邓锡铭的积极响应。在邓锡铭领导下,1965年,上海光机所开展了高功率钕玻璃激驱动器研究。1973年,用激光加热氘冰靶获得氘-氘聚变反应中子。此后,谭维翰、徐至展等又开展了激光等离子体冕区相互作用物理和内爆物理研究。苏联和美国的科学家在当时也提出了类似的设想,但是由于保密原因,王淦昌独立于苏美科学家提出了用激光打热核材料靶实现核聚变反应的科学设想,并组织开拓了我国这一新的研究领域。在国外,1972年,美国加利福尼亚州劳伦斯利弗莫尔国家实验室的物理学家约翰.纳科尔斯(JohnNuckolls)解密并公开了可以用激光来驱动惯性约束聚变的中心点火新物理机制,用激光脉冲加热和压缩重氢同位素热核燃料来实现可控核聚变。自此之后,劳伦斯利弗莫尔实验室一直追寻着这个新机制开展工作,所用激光驱动器也越来越大,终于在美国国家点火装置(NIF)中达到巅峰。NIF是世界上有史以来规模最大,最为复杂的光学系统工程,也是目前世界上最大的激光核聚变装置。1985年至1988年间,美国实施“百人队长”计划,利用地下核爆辐射的X射线作为驱动源,辐照氘、氚靶丸,进行了一系列间接驱动型的小囊试验,成功地实现了具有10—100倍能量增益的聚变反应,而且实验结果和LASNEX程序计算相符，证实了惯性约束聚变的科学可行性。2002年12月,NIF实现了4束激光首次出光的阶段目标,全面验证了科学技术与工程设计;2006年12月,NIF实现了48束激光输出达标的阶段目标,首次获得了高达1MJ/ω的激光能量;2009年3月宣布全部建成,全面进入聚变点火实验阶段;计划在2010—2011开始低能量、低增益聚变实验。可以预期,近年内激光聚变点火将会实现,并进一步向高增益发展。聚变能源的工程演示试验也已提到日程上来了,欧洲、美国先后制定了以聚变能源为目标的发展规划———HiPER计划和LIFE计划。2006年11月，欧盟、美国、俄罗斯、日本、韩国、印度和中国七方在巴黎正式签署协议，启动全超导磁约束国际热核实验堆（ITER）建设，项目耗资120亿美元，将于2018年在法国建成，预计可以产生500MW的能量。在国内，中国科学院在20世纪90年代，建成了HT-7超导托卡马克，是世界上少数几个超导装置之一。2006年，中国科学院又独立建成了世界上第一个具有非圆截面的全超导托卡马克，是当今世界上最先进的磁约束热核聚变研究装置之一。中科院于2011年启动了“未来先进核裂变能”战略性先导科技专项，其中ADS嬗变系统作为其两大部署内容之一，将致力于自主发展ADS系统从试验装置到示范装置的全部核心技术和系统集成技术，为保障国家能源供给和核裂变能长期可持续发展做出贡献。加速器驱动次临界系统（ADS），以加速器产生的高能强流质子束轰击靶核（如铅等）产生散裂中子作为外源中子驱动和维持次临界堆运行，具有固有安全性。ADS系统的中子能谱硬、通量大、能量分布宽，嬗变长寿命核素能力强，既可大幅降低核废料的放射性危害，实现核废料的最少化处置，同时还有能量输出，可以提高核资源的利用率，被国际公认为核废料处理的最有效手段。4.核能资源的来源：铀是目前最重要的核燃料，1千克铀可供利用的能量相当于燃烧2500吨优质煤。然而陆地上铀的储藏量并不丰富，且分布极不均匀。只有少数国家拥有有限的铀矿，全世界较适于开采的只有100万吨左右，即使加上低品位铀矿及其副产铀化物，总量也不超过500万吨，按消耗量，只够开采几十年。可不论是重元素铀，还是轻元素氘、氚，在海洋中都有相当巨大的储藏量。而在巨大的海水水体中，含有丰富的铀矿资源。据估计，海水中溶解的铀的数量可达45亿吨，相当于陆地总储量的几千倍。如果能将海水中的铀全部提取出来，所含的裂变能可保证人类几万年的能源需要。不过，海水中含铀的浓度很低，1000吨海水只含有3克铀。只有先把铀从海水中提取出来，才能应用。而要从海水中提取铀，从技术上讲是件十分困难的事情，需要处理大量海水，技术工艺十分复杂。但是，人们已经试验了很多种海水提铀的办法，如吸附法、共沉法、气泡分离法以及藻类生物浓缩法等。5.核能的应用前景：磁约束受控核聚变是最终解决人类能源问题的有希望的途径之一。从目前的发展情况看,通过托卡马克高约束运行模式途径实现聚变能开发,可以减小实验装置和将来的核聚变反应堆的规模,降低建造和运行成本,从而更易于被社会和消费者所接受。目前,虽然国际社会对这一发展方向持谨慎的乐观态度,但从科学的意义上讲,仍然有一些值得探索和必须解决的课题亟待研究.而实现托卡马克高约束运行模式是对此类问题开展有效研究的必要条件。同时,可以预见,此类问题的有效解决,将大大加快人类开发和利用核聚变能源的步伐,让核聚变能早日造福社会。参考文献【1】欧阳予,汪达升.国际核能应用及其前景展望与我国核电的发展[J].华北电力大学学报,2007,34(5):1-10.【2】宋嘉颖.核能安全发展的伦理研究[D].南京理工大学,2013.【3】吕广宏,罗广南,李建刚.磁约束核聚变托卡马克等离子体与壁相互作用研究进展[J].中国材料进展,2010(7):42-48【4】BernardD,DesruetMD,WolfM,etal.Radioiodinetherapyinbenignthyroiddisorders.EvaluationofFrenchnuclearmedicinepractices[C]//Annalesd'endocrinologie.ElsevierMasson,2014,75(4):241-246.【5】罗国强,叶泉,郑宇.法国新能源法律与政策及其对中国的启示[J].天府新论,2011(2):66-72.【6】ZhiX,ZhouXE,MelcherK,etal.Structuresandregulationofnon-Xorphannuclearreceptors:Aretinoidhypothesis[J].TheJournalofsteroidbiochemistryandmolecularbiology,2015.【7】林尊琪.激光核聚变的发展(邀请论文)[J].中国激光,2010,9:008.【8】范滇元,张小民.激光核聚变与高功率激光:历史与进展[J].物理,2010(9):589-596.【9】张杰.浅谈惯性约束核聚变[J].物理,1999,28(3):0-0.【10】MingZ,YingxinL,ShaojieO,etal.NuclearenergyinthePost-FukushimaEra:ResearchonthedevelopmentsoftheChineseandworldwidenuclearpowerindustries[J].RenewableandSustainableEnergyReviews,2016,58:147-156.【11】董家齐.托卡马克高约束运行模式和磁约束受控核聚变[J].物理,2010,39(06):0-0.【12】詹文龙,徐瑚珊.未来先进核裂变能——ADS嬗变系统[J].中国科学院院刊,2012,27(3):375-381.【13】GuoX,GuoX.NuclearpowerdevelopmentinChinaaftertherestartofnewnuclearconstructionandapproval:Asystemdynamicsanalysis[J].Renewable