1.3 核能发展历程

核能是人类历史上的一项伟大发现，早期科学家的探索为核能的发现和应用奠定了基础。

对核能的研究可以追溯到19世纪末英国物理学家汤姆逊发现电子，人类逐渐揭开了原子核的神秘面纱。1895年，德国物理学家伦琴发现了X射线。1896年，法国物理学家贝克勒尔发现了放射性。1898年，居里夫妇发现放射性元素钋。1902年，居里夫人发现了放射性元素镭。1905年，爱因斯坦提出质能转换公式。1914年英国物理学家卢瑟福通过实验发现了质子。1935年，英国物理学家查得威克发现了中子。1938年，德国科学家哈恩用中子轰击铀原子核，发现了核裂变现象。

核能发电的历史与动力堆的发展历史密切相关。动力堆的发展最初是出于军事需要。1942年，美国芝加哥大学成功启动了世界上第一座核反应堆。1954年，苏联建成了世界上第一座商用核电站——奥布灵斯克核电站。英、美等国也相继建成各种类型的核电站。

根据核电站的发展情况，可以分为四代，分别如下：

第一代核电站，核电站的开发与建设开始于20世纪50年代。1954年，苏联建成发电功率为5MW的实验性核电站；1957年，美国建成发电功率为9万kW的西坪港原型核电站。这些成就证明了利用核能发电的技术可行性。国际上把上述实验性和原型核电机组称为第一代核电机组。

第二代核电站，20世纪60年代后期，在实验性和原型核电机组的基础上，陆续建成发电功率为30万kW的压水堆、沸水堆、重水堆和石墨水冷堆等核电机组，它们在进一步证明核能发电技术可行性的同时，使核电的经济性也得到证明。世界上商业运行的400多座核电机组绝大部分是在这一时期建成的，被称为第二代核电机组。

第三代核电站，20世纪90年代，为了消除三里岛和切尔诺贝利核电站事故的负面影响，世界核电业界集中力量对严重事故的预防和缓解进行了研究和攻关，美国和欧洲先后出台了《先进轻水堆用户要求文件》（即URD文件）和《欧洲用户对轻水堆核电站的要求》（即EUR文件），进一步明确了预防与缓解严重事故，提高安全可靠性等方面的要求。国际上通常把满足URD文件或EUR文件的核电机组称为第三代核电机组。对第三代核电机组的要求是能在2010年前进行商用建造。

第四代核能系统，2000年1月，在美国能源部的倡议下，美国、英国、瑞士、南非、日本、法国、加拿大、巴西、韩国和阿根廷共10个有意发展核能的国家，联合举办了“第四代核能系统国际论坛”，于2001年7月签署了合约，约定共同合作研究开发第四代核能技术。第四代核能系统包括钠冷快堆系统、超高温气冷堆系统、熔盐堆系统、铅合金冷却堆系统、超临界水冷堆系统和气冷快堆系统6种系统。目前，我国除了气冷快堆系统外，对其他5种系统都有较深入的研究，其中钠冷快堆和超高温气冷堆两种堆型技术的研发最为成熟。