1942年12月,在美國芝加哥大學(xué)建成的世界第一座反應(yīng)堆驗(yàn)證了可控的核裂變鏈?zhǔn)椒磻?yīng)的科學(xué)可行性。至今,雖然世界上沒有形成統(tǒng)一的劃分標(biāo)準(zhǔn),一般來講世界核能系統(tǒng)的發(fā)展可以粗略地劃為下述四代。
Chicago Pile-1 ( CP-1)雕塑
第一代核能系統(tǒng)
第一代核能系統(tǒng)是二十世紀(jì)50~70年代,基于軍用核反應(yīng)堆技術(shù),由美國、前蘇聯(lián)、加拿大、英國等國家,設(shè)計、開發(fā)、建造的首批原型堆,用于發(fā)電或生產(chǎn)裂變材料。
第二代核能系統(tǒng)
在第一代核能系統(tǒng)的安全性、可靠性和經(jīng)濟(jì)性得到驗(yàn)證以后,從二十世紀(jì)70年代到90年代末,對這些經(jīng)驗(yàn)證的機(jī)型實(shí)施了標(biāo)準(zhǔn)化、進(jìn)行了系列化批量建設(shè)、至今仍在商業(yè)運(yùn)行的核電廠,屬于第二代核能系統(tǒng)。這一時期是商用核電廠大發(fā)展的時期。
這一代的核電機(jī)組類型主要有美國設(shè)計的壓水堆核電機(jī)型(PWR、系統(tǒng)80)和沸水堆核電機(jī)型(BWR)、法國設(shè)計的壓水堆核電機(jī)型(P4、M310)、俄羅斯設(shè)計的輕水堆核電機(jī)型(VVER),以及加拿大設(shè)計的重水堆核電機(jī)型(CANDU)等。
第三代核能系統(tǒng)
第三代核能系統(tǒng)派生于目前運(yùn)行中的第二代核能系統(tǒng)。反應(yīng)堆的設(shè)計基于同樣的原理,并吸取了這些反應(yīng)堆幾十年的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn),進(jìn)一步采用經(jīng)過開發(fā)驗(yàn)證且可行的新技術(shù),旨在提高現(xiàn)有反應(yīng)堆的安全性。
第三代核能系統(tǒng)的開發(fā)始于上世紀(jì)90年代,首次建成的采用第三代技術(shù)的核電機(jī)組是日本1997年投入運(yùn)行的柏崎刈羽核電廠的兩臺先進(jìn)型沸水堆機(jī)組(ABWR)。
第四代核能系統(tǒng)
第四代核能系統(tǒng)是未來新一代先進(jìn)核能系統(tǒng),無論是在反應(yīng)堆還是在燃料循環(huán)方面都有重大的革新和發(fā)展。第四代核能系統(tǒng)的發(fā)展目標(biāo)是增強(qiáng)能源的可持續(xù)性,核電站的經(jīng)濟(jì)競爭性、安全和可靠性以及防擴(kuò)散和外部侵犯能力。目前最具發(fā)展前景的反應(yīng)堆有六種:氣體冷卻快堆(GFR)、鉛冷卻快堆(LFR)、鈉冷卻快堆(SFR)、熔鹽堆(MSR)、超臨界水冷堆(SCWR)和超高溫氣冷堆(VHTR)。
第四代核能系統(tǒng)與前幾代完全不同,必須以大量的技術(shù)進(jìn)步為前提。目前這些系統(tǒng)正處在研究之中。
二十一世紀(jì)將是第二代、第三代、第四代核能系統(tǒng)共存的時代。
(源自《核電造福你我他》)